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"Perfectionnements aux appareils de protection contre les gaz nocifs et les particules en suspension dans l'air.
L'invention a pour objet des perfectionnements apportés aux masques de protection contre les gaz nocifs et les particules solides en suspension dans l'air ainsi qu'aux dispositifs filtrants associés à ces masques.
L'un de ces perfectionnements consiste en la réalisation d'une soupape d'expiration à grande surface
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utile agencée autour du trajet de l'air inspiré; tout l'appareil filtrant et régulateur du trajet de l'air pouvant ainsi être réuni en un ensemble de faible volume et de poids minimum. Cette soupape d'expiration oeut être constituée par deux lames ou aeux rondelles fixées par un bord et s'appuyant l'une sur l'autre par leur bord libre. Ces ceux rondelles ou l'une d'entre elles sont en matière souple telle que le caoutchouc.
L'air inspiré traversant le filtre pénètre dans le masque en passant aans le centre desaites ronaelles dont les bords liores sont appliqués l'un sur l'autre par la dépression, tandis que l'air expiré écarte les bords de ces ronaelles et sréchappe ainsi par une ouverture annu- luire de grande section.
La forme d'exécution préférée ae cette dispos@tion est celle dans laquelle les différentes par- ties: monture, filtre, épurateur, ronaelles sont montées concentiquement. un obtient ae la sorte, grâce à l'agen- cement très concentré qui en résulte, un masque de faible volume, de poids minimum et de construction simple. Les parties susceptibles d'altération sont facilement rendues amovibles, ce qui en permet le remplacement aisé. En outre, la circulation de l'air tant à l'inspiration qu'à l'expiration se fait sans résistance appréciable.
Un autre perfectionnement consiste à pré- voir aans le filtre épurateur une paroi ou une partie ae paroi mobile qui vient s'appuyer sur le contenu au filtre sous l'action a'une force élastique, comme celle d'un ressort.
On peut ainsi obtenir un filtre d'efficacité maximum grâce à un remplissage initial absolument complet
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sans canaux susceptibles de permettre à l'air de réduire son trajet à travers la substance épuratrice tout en simplifiant les précautions à prendre pour effectuer le remplissage du filtre. En outre, les variations ultérieures des volumes relatifs du contenant et du contenu diltre épurateur sont automatiquement compensées pour maintenir la capacité du filtre toujours exactement remplie.
Selon un mode de réalisation, le filtre comporte en un point convenable de sa paroi un appendice tubulaire dans lequel est monté une sorte de piston soumis à l'action d'un ressort. Le réglage de ce piston est effectué initialement de manière que le ressort soit bandé au maximum et qu'il appuie ainsi énergiquement le piston contre le contenu du filtre.
Un troisième perfectionnement concerne la réalisation d'un filtre arrêtant les particules nocives en suspension dans l'air. Selon l'invention cet appa- reil est obtenu en enroulant en spirale une matière filtrante en feuille ou bande de manière à former une paroi filtrante plissée à très grande surface utile sous un très faible volume. On peut utiliser par exemple deux bandes filtrantes enroulées en spirale l'une autour de l'autre avec un certain écartement, de manière à ménager entre elles deux couloirs en spirale, dont l'un reçoit l'air souillé et l'autre communique avec l'intérieur du masque. Si l'on emploie une seule bande elle sera convenablement pliée au préalable pour qu'en raccordant les bords de la bande après son enroulement on obtienne encore deux couloirs e spirale séparés par la matière filtrante.
On peut ainsi donner à la
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matière filtrante une très grande surface active n'offrant à la circulation de l'air qu'une résistance minime et conservant au mieux ses qualités lors de son emploi, grâce à la répartition régulière de l'air dans les différentes parties du filtre. Un diminue ainsi considérablement la vitesse de colma- tage qui est très grande avec une surface filtrante de faible étendue. En outre, la sortie de l'air filtré se faisant par des ouvertures réparties sur toute la surface arrière du filtre, on peut asso- cier au filtre un épurateur de rendement élevé par la suppression de zones d'inégale circulation de l'air à épurer, cet air étant admis également sur toute la surface d'entrée de l'épurateur.
La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemple, fera bien comprendre de quelle manière l'invention peut être réalisée, L-. fig. 1 est une élévation avec coupe partielle d'un masque réalisé conformément à l'in- vention.
La fig.2 est une coupe par l'axe d'un filtre épurateur d'air avec dispositif compensateur de remplissage.
La fig. 3 représente une autre forme de réalisation du même dispositif.
Les fig. 4 et 5 représentent en plan-coupe et en élévation-coupe un filtre à oarti- cules solides conforme à l'invention, adapté à la forme circulaire.
La fig. 6 représente en élvation- coupe un autre mode de réalisation du même filtre.
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La fig. 7 représente un filtre analogue aux précédents, mais adapté à une forme oblongue.
La fig. 8 représente l'ensemble d'un filtre épurateur et d'un filtre à particules prêt à être fixé sur la monture du masque.
Les fig. 9 et 10 représente en coupe diamétrale deux formes d'exécution de filtres à particules.
La fig. Il montre la section de la ounde pliée, avant enroulement, utilisée dans le filtre de la fig. 9.
La fig. 12 montre de même la section de la bande dans le filtre de la fig. 2.
La fig. 13 montre en coupe une réalisation perfectionnée du dispositif compensateur évitant la formation de vides dans la masse épuratrice des filtres à gaz.
Sur la fig. l, on voit en 11 une monture dans laquelle peut être vissé le dispositif fil- treur (ou le tube qui y conduit) non représenté sur cette figure, mais qui peut être du type décrit ci-dessous. Ce filtre vissé à fond vient porter sur le joint d'étanchéité 12. La monture 11 porte une mince rondelle-tronconique 14 en caoutchouc sur le bord libre de laquelle s'appuie le bord d'une seconde rondelle en caoutchouc 15 portée par une pièce 13, fixée sur la monture 11. L'une des ron- delles 14 ou 15 .pourrait d'ailleurs être rigide et en matière quelconque, l'autre restant déformable.
Le masque proprement dit est, dans sa partie inférieure, percé d'une ouverture dont le bord 18 est pincé entre la pièce 13 et une pièce 16 poussée
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par un écrou 17 vissé extérieurement sur la monture 11, de sorte qu'il y ait joint étanche entre 13 et 18.
Lors de l'emploi du masque, la légère dé- pression due à l'aspiration de l'air à travers le filtre maintient l'un contre l'autre les bords des rondelles 14 et 15, et empêche toute entrée d'air autrement que par le filtre ; l'aircirculant sans rencontrer de chicanes ni de coudes entre le filtre et la couche du porteur, la perte de charge dans le dispositif décrit est négligeable.
Lors de l'expiration, le retour de l'air dans le filtre est empêché par une soupape portée par ce uernier: la légère surpression ainsi produite fait écarter l'une de l'autre les rondelles 14 et 15; cetair s'échappe dans la chambre 19 et de là, dans l'atmosphère par les trous de la pièce 16. Cette sortie de l'air se fait suivant un trajet court, sans changements brusques de direction et par un orifice de grande surface, étant donné le grand dé- veloppement de la circonférence des rondelles 14 et 15.
On a supposé que toutes les pièces sont de révolution, comme étant les plus faciles à réaliser; il est évident que toute forme polygonale , curvi- ligne ou mixte pourrait être adoptée sans sortir du cadre de l'invention.
L'ensemble des nièces 11 à 15 constitue un groupe amovible facile à remplacer en cas d'al- tération ae la soupape par exemple.
Le dispositif complet comprenant les pièces 11 à 17 est de faible encombrement et de poids réduit;comme de plus il est situé à la partie infé- rieure du masque, près de la bouche du porteur, le
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porte à faux est très réduit, ce qui diminue la force qui tend à faire baisser la tête au porteur, donc l'effort à faire par ce porteur pour maintenir la tête droite et la fatigue qui en résulte.
La disposition décrite a également l'avantage de réduire l'espace mort du masque.
Comme on le voit sur la fig. 2, le filtre-épurateur comporte une capacité 21 de forme quelconque contenant la substance ou le corps servant à épurer l'air; les faces supérieure et inférieure de cette capacité sont convenablement ajourées pour permettre le passage de l'air d'une face à l'autre à travers le corps épurateur (par exemple dans le sens des flèches 22,23), les ouver- tures s'opposant toutefois par leur dimension, à la perte de la matière épuratrice.
La face inférieure porte un appendice creux 24, cylindrique ou prismatique, dans lequel peut se déplacer un piston 25 lequel est, par l'in- terniédiaire d'une pièce élastique 26, rattaché à une tige 27 qui prend uppui sur la face suoérieure de la capacité 21. Cette capacité ayant été remplie du corps épurateur convenablement tassé par les moyens habituels tels que des secousses, on met en place le piston et on ajuste sa position de telle sorte que le piston appuie sur la matière épuratrice, la pièce 26 étant comprimée au voisinage de son maximum.
Cette disposition qui règle le volume de la capacité d'après le volume occupé par le conte- nu, permet de déterminer la quantité de matière épuratrice à introduire dans le filtre épurateur
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avec un,-,, tolérance sur cette quantité d'autant plus grande que le volume de l'appendice 24 est une fraction plus grande du volume total de la capacité
21.
De plus, si la matière filtrante a été insuffi- samment tassée lors au remplissage et que son volume diminue par la suite, par l'effet de secousses par exemple, la pièce 26 en se détendant pousse le piston qui diminue la capacité au contenant au fur et à :mesure que diminue le volume du contenu, lequel se comporte, aans ces conditions, à peu ores comme un fluide visqueux.
Lu présence de l'appendice permet encore, lors de l'opération de tassement de la matière épuratrice, de suivre aisément la réduction. progressive du volume ae cette matière, dont la baisse de niveau dans le tube 24 est fonction des sections relatives ue ce tube et ae la capacité
21.
Le piston 25 ou le tube 24 ou les deux pièces ensemble peuvent porter des ouvertures pour le bassage de l'air afin d'utiliser la tota- lité ae la matière épuratrice.
Une autre forme de réalisation du filtre est montrée sur la fig. 3 où le tube 34 est inérieur . la capacité 31; la pièce élastique 36 qui pousse le piston 35 est elle-même poussée par lu pièce 37 vissée dans le tube 34.
Un pourrait encore utiliser pour l'une ou plusieurs des parois de la capacité 31, par exemple le fond 32, un diaphragme perforé défor- mable par exemple ondulé circulairement, lequel, soit par son élasticité propre, soit sous l'influence
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d'un dispositif élastique annexe qui pourrait n'être mis en action qu'après remplissage de la boîte, tendrait à diminuer le volume intérieur de la capacité pour compenser les variations de volume, comme il a été dit précédemment. Il est bien entendu que l'une ou plusieurs de ces variantes peuvent être ajoutées ou substituées à certaines parties du mode de réalisation représenté sur la figure 2 sans sortir du cadre de l'invention.
La fig. 5 montre, en coupe par l'axe, un filtre à particules solides qui peut aussi être adjoint au masque et qui est constitué par l'enrou- lement simultané, sur un noyau central plein ou évidé 57, de 2 bandes parallèles 61, 62 de papier ou autre matière filtrante.
Les bandes sont maintenues écartées l'une de l'autre par des ehtretoises placées le long de leurs bords; les entretoises sont alternativement pleines et ajourées (une entretoise ajourée peut être constituée par exemple par une bande étroite de métal mince présentant dans le sens de la longueur de courtes ondulations pour assurer l'écartement des bandes de papier en des points suffisamment rappro- chés). Les entretoises pleines et ajourées sont agencées de manière qu'à une entretoise pleine d'un côté du filtre corresponde du côté opposé dans le même intervalle une entretoise ajourée. Ainsi sur la fig. 5,64 et 65 sont des entretoises pleines, @ sont 63 et 66/par contre des entretoises ajourées.
On obtient ainsi deux couloirs en spirale: l'un fermé en
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haut par l'entretoise pleine 64 débouche en bas à travers l'entretoise ajourée 63 ; second, séparé du premier de chaque côté par une épaisseur de feuille filtrante, est fermé en bas par l'entretoise pleine 65 et ouvert en haut à travers l'entretoise ajourée 66.
L'ensemble étant monté par exemple dans une cartouche filtrante avec interposition d'un joint 67, on voit que, pour circuler d'une face à l'autre du dispositif, l'air doit traverser la feuille filtrante; la forme Générale du filtre permet de donner à la surface fil- trante une grande étendue; par sa forme courbe, la surface filtrante est très rigide et empêche toute déformation par laquelle deux feuilles voisines venant au contact l'une de l'autre rendraient inactive une portion de cette surface.
La forme même du trajet suivi par 7¯'air assure un travail uniforme des aiverses parties de la surface filtrante ce qui d'une part atténue et retarue les phénomènes de colmatage du filtre, et d'autre part, avec l'aosence de changements brusques de direction au filtre d'air, supprime les touroillons et réduit la dépression nécessaire pour assurer la circulation de l'air.
La Grande étendue de la surface filtrante et la section relativement considérable des ouvertu- abaisser à res telles que 63 et 66 contribuent à/une valeur très faible la dépression qui provoque la circulation de l'air dans le filtre. Le danger de colmatage des ouvertures comme 63 et 66 est éliminé, en raison même de leur grande section. Four assurer un bouchage étanche par les entretoises 64,65, il est bon de les coller sur les bandes filtrantes en employant une
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composition insensible à l'humidité; on peut avantageu- sement utiliser à cet effet une dissolution de caoutchouc vulcanisable ae composition appropriée.
Après constitution du filtre par enroulement de ses éléments (les entretoises 64 et 65 pouvant être en caoutchouc de même composition que la dissolution précitée), on chauffe le tout à une température convenable ; lorsque la vulcanisation est complète, on obtient un bloc prêt à être employé. On peut également fixer le joint 67 avec la même dissolution que les entretoises, et le vulcaniser au cours de la même opération.
Les extrémités intérieures des bandes 61 et 62 sont de même collées ensemble et sur le noyau central 57, les entretoises étant amincies en biseau comme on le voit sur le plan fig. 4. Il en est de même pour les extrémités extérieures des mêmes bandes
61 et 62.
Une autre forme de réalisation qui possède les qualités du dispositif décrit à un degré encore plus élevé est illustré par la fig. 6. On a supprimé les entretoises pleines en découpant les bandes 51, 52, développées à plat avant enroulement, suivant une courbure convenable dans leur plan; l'é- paisseur des entretoises ajourées est approximative- ment doublée ; le collage direct des feuilles fil- trantes entre elles peut s'effectuer comme il a été dit plus haut.
La section des ouvertures 53,54 est plus grande que celle des ouvertures 63, 66 ; l'air souillé qui circule dans le filtre rencontre des
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sections décroissantes au fur et 5, mesure qu'il progresse et que son volwne est diminué des parties déjà filtrées; l'air filtré dont le volume augmente à mesure qu'on se rapproche de la sortie du filtre rencontre des sections de passage croissantes; les pertes de charge d'un tel dispositif sont aonc extrêmement réduites et la répartition des inarticulés solides sur la surface filtrante est très régulière, assurant à l'ensemble un rendement maximum.
Un a supposé jusqu'ici que le filtre obtenu était de forme circulaire; on peut lui donner toutes les formes désirées en choisissant convenable- ment le noyau central, par exemple la forme représentée par la fig. 7; le noyau central pourra être muni d'une uu ue deux joues berforées 55a , 67a sur lesquelles ou l'une desquelles pourront être fixés des joints a' étanchéité tels que 67 ou 55 (voir fig.6). On peut encore assurer l'étanchéité des entretoises 64-65 ou des joints 56 des bandes filtrantes par un serrage quelconque sans collage, tel qu'un sertissage d'une bande métallique en forme de U.
Si l'on associe un filtre épurateur tel que celui représenté fig. 22 ou 3 à un filtre à particules soliaes tel que celui de la l'iL. 5 par exemple, l'air filtré sort du filtre car des ouvertures réparties sur toute la surface et atteint l'épurateur par toute sa surface d'entrée. Il en résulte d'une part une faible perte ae charge et d'autre part une utilisation complète de la matière du filtre épurateur. Si l'on
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adopte pour l'épurateur la forme de .la fig. 2, l'ap- pendice 24 pourra aisément se loger dans l'intérieur du noyau creux 57 du filtre à particule.
On a représenté à titre d'exemple sur la fig. 8 l'ensemble formé par l'association d'un filtre épurateur F du type décrit en regard de la fig. 2 et d'un filtre à particules solides F1 du genre de la fig. 6.
On voit que le piston 25 qui comprime la matière épuratrice est logée dans le noyau du filtre F1. Le boîtier externe de l'ensemble porte un'pas de vis 70 qui en permet la fixation sur la monture 11 de la fig. 1. On voit en 71 une soupape qui 'empêche l'air expiré de pénétrer dans le filtre.
Dans la variante du filtre qui va être décrite en regard des fig, fi à 12, on utilise une seule bande de matière filtrante. Cette bande b est d'abord pliée comme indiqué,par exemple sur la fig. Il ou la fig. 12, puis elle est enroulée en spirale en disposant par exemple entre les spires, des entretoises qui seront ensuite enlevées. Les bords des spires voisines seront enfin collés en c
Selon le perfectionnement de l'épurateur montré fig. 13, la chambre contenant la matière épuratrice est prolongée par un appendice creux 24 dans lequel coulisse un piston 25 de forme étudiée pour transmettre le plus uniformément (forme bombée ou tronconique par exemple) et dans toutes les directions intéressantes, l'effort du ressort 26 par lequel il est poussé.
Il va de soi que les modes d'exécution ci-des- sus décrits ne sont donnés qu'à titre d'exemple et
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que l'on pourra s'en écarter sans sortir du cadre ae l'invention.
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1 Appareil ou masque de protection contre les gaz nocifs et les particules en suspension dans l'air, caractérisé en ce que le filtre épurateur est relié au masque de @anièra que l'air épuré parvienne aans ce dernier sans perte de charge appréciable par un trajet très court autour duquel est disposée la soupape d'expiration qui présente une forme annulaire.
2 Appareil comme spécifié en 1 , caractérisé en ce que la soupape d'expiration est constituée par aeux lames ou rondelles dont l'une au moins est en matière souple telle que le caoutchouc, fixées par un de leurs bords, s'appuyant l'une contre l'autre par leur bord libre et agencées autour du passage de l'air.
3 Appareil comme spécifié en 1 , caractérisé par la disposition concentrique de la monture servant à recevoir le filtre épurateur, des rondelles formant la soupape d'expiration et, s'il y a lieu, d'une oague externe servant à pincer le bord du masque contre la monture de fixation du filtre, cette bague formant avec ladite monture une chambre annulaire traversée par l'air d'expiration.
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"Improvements to devices for protection against harmful gases and airborne particles.
The subject of the invention is the improvements made to masks for protection against harmful gases and solid particles suspended in the air, as well as to filtering devices associated with these masks.
One of these improvements consists in the realization of an exhalation valve with large surface
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useful arranged around the path of the inspired air; the entire filtering and regulating device of the air path can thus be combined into a unit of low volume and minimum weight. This exhalation valve oeut consist of two blades or aeux washers fixed by one edge and resting on each other by their free edge. These washers or one of them are made of a flexible material such as rubber.
The inhaled air passing through the filter enters the mask passing through the center of the loops, the edges of which are applied to each other by the depression, while the exhaled air spreads the edges of these loops and thus escapes. through a large cross-section canceling opening.
The preferred embodiment of this arrangement is that in which the different parts: frame, filter, purifier, washers are mounted concentrically. One thus obtains, thanks to the very concentrated arrangement which results from it, a mask of small volume, minimum weight and simple construction. The parts susceptible to alteration are easily made removable, which allows easy replacement. In addition, the air circulation both on inspiration and expiration takes place without appreciable resistance.
Another improvement consists in providing in the purifying filter a wall or part of a movable wall which comes to bear on the contents of the filter under the action of an elastic force, such as that of a spring.
We can thus obtain a filter of maximum efficiency thanks to an absolutely complete initial filling.
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without channels capable of allowing the air to reduce its path through the purifying substance while simplifying the precautions to be taken when filling the filter. In addition, subsequent variations in the relative volumes of the container and the purifier contents are automatically compensated to keep the filter capacity always exactly filled.
According to one embodiment, the filter comprises at a suitable point on its wall a tubular appendage in which is mounted a kind of piston subjected to the action of a spring. The adjustment of this piston is initially carried out so that the spring is loaded to the maximum and that it thus presses the piston energetically against the contents of the filter.
A third improvement concerns the production of a filter which stops harmful particles suspended in the air. According to the invention, this apparatus is obtained by winding a sheet or strip filter material in a spiral so as to form a pleated filter wall with a very large useful surface area in a very small volume. It is possible, for example, to use two filter strips wound in a spiral around each other with a certain spacing, so as to provide between them two spiral corridors, one of which receives the contaminated air and the other communicates with inside the mask. If a single strip is used, it will be suitably folded beforehand so that by joining the edges of the strip after it has been wound up, two more spiral corridors are obtained, separated by the filter material.
We can thus give the
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filter material a very large active surface offering only minimal resistance to the air circulation and best preserving its qualities during use, thanks to the regular distribution of air in the different parts of the filter. A thus considerably reduces the speed of clogging which is very high with a filtering surface of small extent. In addition, since the filtered air is released through openings distributed over the entire rear surface of the filter, it is possible to combine the filter with a high efficiency scrubber by eliminating areas of uneven air circulation. purify, this air also being admitted over the entire inlet surface of the purifier.
The description which will follow with regard to the accompanying drawings, given by way of example, will make it clear how the invention can be implemented. fig. 1 is a partial sectional elevation of a mask made in accordance with the invention.
Fig. 2 is a section through the axis of an air purifying filter with compensating filling device.
Fig. 3 shows another embodiment of the same device.
Figs. 4 and 5 show in sectional plan and in sectional elevation a solid particle filter according to the invention, adapted to the circular shape.
Fig. 6 shows in elevation-section another embodiment of the same filter.
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Fig. 7 shows a filter similar to the previous ones, but adapted to an oblong shape.
Fig. 8 shows the assembly of a purifying filter and a particulate filter ready to be attached to the frame of the mask.
Figs. 9 and 10 shows in diametral section two embodiments of particulate filters.
Fig. It shows the section of the folded ounde, before winding, used in the filter of fig. 9.
Fig. 12 likewise shows the section of the band in the filter of FIG. 2.
Fig. 13 shows in section an improved embodiment of the compensating device preventing the formation of voids in the purifying mass of the gas filters.
In fig. 1, 11 shows a frame into which can be screwed the filter device (or the tube which leads thereto) not shown in this figure, but which can be of the type described below. This fully screwed filter bears on the seal 12. The frame 11 carries a thin frustoconical rubber washer 14 on the free edge of which the edge of a second rubber washer 15 carried by a part rests. 13, fixed to the frame 11. One of the washers 14 or 15 could moreover be rigid and made of any material, the other remaining deformable.
The mask proper is, in its lower part, pierced with an opening whose edge 18 is clamped between the part 13 and a part 16 pushed.
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by a nut 17 screwed externally on the frame 11, so that there is a tight seal between 13 and 18.
When using the mask, the slight depression due to the suction of air through the filter keeps the edges of the washers 14 and 15 against each other, and prevents any entry of air otherwise than by the filter; the aircirculating without encountering baffles or bends between the filter and the carrier layer, the pressure drop in the device described is negligible.
During expiration, the return of air into the filter is prevented by a valve carried by this uernier: the slight overpressure thus produced causes the washers 14 and 15 to move away from one another; this air escapes into the chamber 19 and from there into the atmosphere through the holes in the part 16. This exit of the air takes place along a short path, without sudden changes of direction and through an orifice of large surface, given the great development of the circumference of the washers 14 and 15.
It has been assumed that all the parts are of revolution, as being the easiest to make; it is obvious that any polygonal, curvilinear or mixed shape could be adopted without departing from the scope of the invention.
The set of nieces 11 to 15 constitutes a removable group which is easy to replace in the event of damage to the valve, for example.
The complete device comprising parts 11 to 17 has a small footprint and reduced weight; as moreover it is located at the lower part of the mask, close to the wearer's mouth, the
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overhang is very small, which decreases the force which tends to lower the head of the wearer, and therefore the effort to be made by this wearer to keep the head upright and the resulting fatigue.
The arrangement described also has the advantage of reducing the dead space of the mask.
As seen in fig. 2, the filter-scrubber has a capacity 21 of any shape containing the substance or body for purifying the air; the upper and lower faces of this capacity are suitably perforated to allow the passage of air from one face to the other through the purifier body (for example in the direction of arrows 22,23), the openings s 'However, by their size, opposing the loss of purifying material.
The lower face carries a hollow appendage 24, cylindrical or prismatic, in which can move a piston 25 which is, by means of an elastic part 26, attached to a rod 27 which bears on the upper face of the piston. capacity 21. This capacity having been filled with the purifying body suitably packed by the usual means such as shaking, the piston is put in place and its position is adjusted so that the piston presses on the purifying material, the part 26 being compressed near its maximum.
This arrangement, which regulates the volume of the capacity according to the volume occupied by the content, makes it possible to determine the quantity of purifying material to be introduced into the purifying filter.
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with a, - ,, tolerance on this quantity all the greater as the volume of appendix 24 is a larger fraction of the total volume of the capacity
21.
In addition, if the filter material was insufficiently compacted during filling and its volume subsequently decreases, by the effect of shaking for example, the part 26, while relaxing, pushes the piston which decreases the capacity of the container at the bottom. as the volume of the content decreases, which behaves, aans these conditions, somewhat like a viscous fluid.
The presence of the appendix also makes it possible, during the compacting operation of the purifying material, to easily follow the reduction. progressive volume of this material, the drop in level of which in tube 24 is a function of the relative sections of this tube and of the capacity
21.
Piston 25 or tube 24 or both pieces together may have openings for draining air to utilize all of the scrub material.
Another embodiment of the filter is shown in fig. 3 where the tube 34 is interior. capacity 31; the elastic part 36 which pushes the piston 35 is itself pushed by the part 37 screwed into the tube 34.
One could also use for one or more of the walls of the capacity 31, for example the bottom 32, a deformable perforated diaphragm, for example circularly corrugated, which, either by its inherent elasticity or under the influence
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an additional elastic device which could not be put into action until the box has been filled, would tend to reduce the internal volume of the capacity to compensate for the variations in volume, as has been said previously. It is understood that one or more of these variants can be added or substituted for certain parts of the embodiment shown in FIG. 2 without departing from the scope of the invention.
Fig. 5 shows, in section by the axis, a solid particle filter which can also be added to the mask and which is constituted by the simultaneous winding, on a solid or hollow central core 57, of 2 parallel bands 61, 62 paper or other filter material.
The bands are kept apart from each other by ehtretoises placed along their edges; the spacers are alternately solid and perforated (a perforated spacer can be constituted, for example, by a narrow strip of thin metal presenting in the direction of the length of short corrugations to ensure the separation of the strips of paper at sufficiently close points) . The solid and perforated spacers are arranged so that a solid spacer on one side of the filter corresponds on the opposite side in the same gap to a perforated spacer. Thus in FIG. 5, 64 and 65 are solid spacers, @ are 63 and 66 / on the other hand openwork spacers.
We thus obtain two spiral corridors: one closed in
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top by the solid spacer 64 opens at the bottom through the perforated spacer 63; second, separated from the first on each side by a thickness of filter sheet, is closed at the bottom by the solid spacer 65 and open at the top through the perforated spacer 66.
The assembly being mounted for example in a filter cartridge with the interposition of a seal 67, it can be seen that, in order to circulate from one face to the other of the device, the air must pass through the filter sheet; the general shape of the filter allows the filtering surface to be extended to a large extent; by virtue of its curved shape, the filtering surface is very rigid and prevents any deformation by which two neighboring sheets coming into contact with one another would render a portion of this surface inactive.
The very shape of the path followed by 7¯'air ensures a uniform work of the various parts of the filtering surface which on the one hand attenuates and delays the phenomena of clogging of the filter, and on the other hand, with aosence of changes sudden steering to the air filter, eliminates trunnions and reduces the vacuum needed to keep the air flowing.
The large area of the filtering surface and the relatively large cross-section of the lower-to-res openings such as 63 and 66 contribute very little to the vacuum which causes air to circulate in the filter. The danger of blocking openings like 63 and 66 is eliminated, due to their large cross section. Oven ensure a tight seal by the spacers 64,65, it is good to stick them on the filtering bands by using a
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composition insensitive to moisture; A vulcanizable rubber solution of suitable composition can advantageously be used for this purpose.
After constitution of the filter by winding its elements (the spacers 64 and 65 possibly being made of rubber of the same composition as the aforementioned dissolution), the whole is heated to a suitable temperature; when the vulcanization is complete, a block is obtained which is ready for use. It is also possible to fix the seal 67 with the same solution as the spacers, and to vulcanize it during the same operation.
The inner ends of the strips 61 and 62 are likewise glued together and onto the central core 57, the spacers being thinned out at a bevel as seen in the plan FIG. 4. It is the same for the outer ends of the same bands.
61 and 62.
Another embodiment which has the qualities of the device described to a still higher degree is illustrated by FIG. 6. The solid spacers have been removed by cutting the strips 51, 52, developed flat before winding, according to a suitable curvature in their plane; the thickness of the perforated spacers is approximately doubled; the direct bonding of the filter sheets together can be carried out as has been said above.
The section of the openings 53, 54 is greater than that of the openings 63, 66; the dirty air circulating in the filter encounters
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sections decreasing as it progresses and its volume is reduced by the parts already filtered; the filtered air, the volume of which increases as one approaches the filter outlet, encounters increasing passage sections; the pressure drops of such a device are aonc extremely reduced and the distribution of the solid inarticulates on the filtering surface is very regular, ensuring maximum efficiency for the assembly.
One has so far assumed that the resulting filter was circular in shape; it can be given any desired shape by suitably choosing the central core, for example the shape shown in FIG. 7; the central core may be provided with a uu ue two berforated cheeks 55a, 67a on which or one of which may be fixed seals has' sealing such as 67 or 55 (see fig.6). It is also possible to seal the spacers 64-65 or the seals 56 of the filter strips by any tightening without gluing, such as crimping a U-shaped metal strip.
If we associate a purifying filter such as that shown in fig. 22 or 3 to a solid particle filter such as that of the iL. 5 for example, the filtered air leaves the filter because of the openings distributed over the entire surface and reaches the scrubber through its entire inlet surface. On the one hand, this results in a low pressure drop and on the other hand a complete use of the material of the purifying filter. If we
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adopts for the purifier the form of .la fig. 2, the appendix 24 can easily be accommodated in the interior of the hollow core 57 of the particulate filter.
It is shown by way of example in FIG. 8 the assembly formed by the association of a purifying filter F of the type described with reference to FIG. 2 and a solid particle filter F1 of the type shown in FIG. 6.
It can be seen that the piston 25 which compresses the purifying material is housed in the core of the filter F1. The outer casing of the assembly carries a no screw 70 which allows it to be fixed to the frame 11 of FIG. 1. 71 shows a valve which prevents exhaled air from entering the filter.
In the variant of the filter which will be described with reference to FIGS, fi to 12, a single strip of filtering material is used. This strip b is first folded as indicated, for example in FIG. He or fig. 12, then it is wound in a spiral by arranging for example between the turns, spacers which will then be removed. The edges of the neighboring turns will finally be glued in c
According to the improvement of the purifier shown in fig. 13, the chamber containing the purifying material is extended by a hollow appendage 24 in which slides a piston 25 of shape designed to transmit the most uniformly (convex or frustoconical shape for example) and in all interesting directions, the force of the spring 26 by which it is pushed.
It goes without saying that the embodiments described above are given only by way of example and
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that we can deviate from it without departing from the scope of the invention.
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1 Apparatus or mask for protection against harmful gases and particles suspended in the air, characterized in that the purifying filter is connected to the mask of @ anièra that the purified air reaches the latter without appreciable pressure drop by a very short path around which is arranged the exhalation valve which has an annular shape.
2 Apparatus as specified in 1, characterized in that the exhalation valve is formed by aeux blades or washers, at least one of which is made of flexible material such as rubber, fixed by one of their edges, resting on the one against the other by their free edge and arranged around the air passage.
3 Apparatus as specified in 1, characterized by the concentric arrangement of the frame serving to receive the purifying filter, the washers forming the exhalation valve and, if necessary, an external ring serving to pinch the edge of the mask against the filter fixing frame, this ring forming with said frame an annular chamber through which the expiration air passes.
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