CN115105765A - 动力驱动的空气净化呼吸器及其操作方法 - Google Patents

动力驱动的空气净化呼吸器及其操作方法 Download PDF

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CN115105765A CN202110304784.7A CN202110304784A CN115105765A CN 115105765 A CN115105765 A CN 115105765A CN 202110304784 A CN202110304784 A CN 202110304784A CN 115105765 A CN115105765 A CN 115105765A
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高兴中
陈卫军
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Abstract

本申请公开了一种动力驱动的空气净化呼吸器及其操作方法。动力驱动的空气净化呼吸器包括流体移动装置。流体移动装置包括出口、位于出口附近的气流传感器保持构件以及与气流传感器保持构件接合的气流传感器。

Description

动力驱动的空气净化呼吸器及其操作方法
技术领域
本教导总体上涉及动力驱动的空气净化呼吸器及其操作方法。
背景技术
动力驱动的空气净化呼吸器用于在各种职业环境(例如建筑工地,制造车间,生物实验室,化学实验室,核场所等)中保护工作者的健康和安全。动力驱动的空气净化呼吸器通过过滤器抽吸周围的空气,以向工作者提供基本上不含有害化学品、病原体和/或微粒的空气。
过滤器通常设置成各种构造并具有各种基质,每种基质都适合于特定的职业环境。例如,具有过滤掉病原体的基质的过滤器可在生物实验室中使用。过滤器通常包括的基质仅捕获通常遇到的化学品、病原体和/或微粒的特定部分。因此,消费者可以选择适合其特定使用情况的过滤器,同时避免中和该消费者通常不会遇到的化学品,病原体和/或微粒的过滤器的费用。
不同基质的性质(例如孔径,厚度和材料)决定着基质对通过过滤器的空气施加多少空气阻力。由于不同类型的过滤器之间的空气阻力不同,因此应调节不同的动力驱动的空气净化呼吸器的设定,以向使用者提供适当体积的空气,以避免健康风险。例如,随着空气阻力的增加,鼓风机的速度通常应成比例地增加,以使适当体积的空气通过过滤器,并将其提供给工作者。设定的手动调节存在人为错误的挑战。使用者可能会忘记基于他们使用的特定过滤器来调节设定,或者使用者可能会错误地调节设定。在过滤器的使用寿命期间,空气阻力也可能发生变化,从而使设定的手动调节更加复杂。
用于某些应用的基质的性质还可以引导空气净化呼吸器的物理构造。常规的空气净化呼吸器被配置为同时使用一个、两个或三个单独的过滤器。以这种方式,无论采用较高还是较低的空气阻力基质,都可以向使用者提供合适的空气供应体积。例如,一个过滤器可以为具有低空气阻力的基质提供合适的空气供应体积,而三个过滤器可以为具有高空气阻力的三个基质提供合适的空气供应体积。动力驱动的空气净化呼吸器不能与未由过滤器或用于过滤或阻挡气流的其他合适构件占据的一个或多个敞开式入口一起使用,因为化学品、病原体和/或微粒可能会进入入口并被使用者吸入。传统的动力驱动的空气净化呼吸器通常设置为适合不同职业环境的不同型号。因此,确定哪种类型的动力驱动的空气净化呼吸器适合于特定使用情况的复杂性以及购买多种不同型号以适合可能遇到不同使用情况的消费者的花费存在挑战。
期望提供一种可用于多种不同使用情况的动力驱动的空气净化呼吸器。期望提供一种可与多种不同类型的过滤器一起使用的动力驱动的空气净化呼吸器。希望提供一种可以自动调节其设定以适合各种不同类型的过滤器的动力驱动的空气净化呼吸器。期望提供一种防止空气流过未被过滤器占据的入口的动力驱动的空气净化呼吸器。期望提供一种动力驱动的空气净化呼吸器,其可以适应各种不同的使用情况,而无需使用者连续地监测和/或手动调节动力驱动的空气净化呼吸器的设定。
发明内容
本公开涉及一种动力驱动的空气净化呼吸器,其可以解决以上确定的需求的至少一些。动力驱动的空气净化呼吸器可以包括流体移动装置。流体移动装置可包括出口;气流传感器保持构件,位于出口附近,以及气流传感器,与气流传感器保持构件接合。
本公开涉及一种动力驱动的空气净化呼吸器,其可以解决以上确定的需求的至少一些。动力驱动的空气净化呼吸器可包括一个或多个阀组件,一个或多个阀组件中的每个阀组件适于接合过滤器。当过滤器与一个或多个阀组件接合时,一个或多个阀组件可允许空气流过。当一个或多个阀组件不与过滤器接合时,一个或多个阀组件防止空气从中流过。
本公开涉及一种操作动力驱动的空气净化呼吸器的方法,该方法可以解决以上确定的需求的至少一些。该方法可以包括:在第一时间通过动力驱动的空气净化呼吸器接收第一过滤器;通过气流传感器感测气流;通过与气流传感器通信的控制器根据气流来引导的鼓风机速度;在第二时间通过动力驱动的空气净化呼吸器接收第二过滤器;以及对第二过滤器重复感测步骤和引导步骤。根据BS EN 14387:2004+A1:2008,第一过滤器和第二过滤器可由不同等级表征。
附图说明
图1示出了使用者佩戴的呼吸器组件的透视图。
图2是呼吸器组件的透视图。
图3是动力驱动的空气净化呼吸器的分解视图。
图4是阀组件的透视图。
图5是阀组件的分解视图。
图6是图4所示的阀组件的沿着线A-A的截面图。
图7是阀组件的透视图。
图8是流体移动装置的透视图。
图9是图8所示的流体移动装置的沿着线B-B的截面图。
图10是动力驱动的空气净化呼吸器的透视图。
图11示出了根据本公开的方法的流程图。
具体实施方式
本教导通过本文所描述的改进的动力驱动的空气净化呼吸器及其操作方法而满足上述需求中的一个或多个。本文提出的解释和说明旨在使本领域的其他技术人员通过该教导熟悉其原理和实际应用。本领域技术人员可以以可能最适合特定用途的要求的多种形式来适应和应用本教导。因此,所阐述的本教导的具体实施方式不旨在是本教导的穷举或限制。因此,不应参考以上描述来确定本教导的范围,而应参考所附权利要求以及这些权利要求所享有的等同方案的全部范围来确定本教导的范围。出于所有目的,通过引用将所有文章和参考文献的公开内容(包括专利申请和出版物)并入本文。其他组合(如将从以下权利要求中收集的)也是可能的,这些组合也通过引用并入本文。
本公开提供了一种呼吸器组件。呼吸器组件可以起到以下作用:由使用者佩戴;向使用者提供空气;中和化学品、病原体、微粒或其任何组合;或其任何组合。呼吸器组件可用于多种职业环境。职业环境可以包括建筑工地、拆除工地、制造车间、灾难清理区、生物实验室、化学实验室、医院、检疫区、核场所等或其任何组合。呼吸器组件可由在职业环境中工作的一个或多个工作者(即使用者)使用。呼吸器组件可以被配置为适合特定的职业环境和/或使用环境。呼吸器组件可以通过添加或移除过滤器、密封或启封入口、调节流体移动装置的速度或其任何组合来配置。呼吸器组件可包括一个或多个带,动力驱动的空气净化呼吸器或两者。
呼吸器组件可包括一个或多个带。带可以起到将动力驱动的空气净化呼吸器保持在使用者的身体上的作用。带可以围绕使用者的腰部、腹部或胸部或其任何组合而佩戴。带可以将动力驱动的空气净化呼吸器定位在使用者的身体上,在该位置使用者可以容易地看到动力驱动的空气净化呼吸器和/或与动力驱动的空气净化呼吸器交互。带可以包括皮带(belt)、安全带(harness)等或其任何组合。动力驱动的空气净化呼吸器可以耦接至带。动力驱动的空气净化呼吸器的背板可以耦接至带。动力驱动的空气净化呼吸器可从带移除。
呼吸器组件可包括一个或多个动力驱动的空气净化呼吸器(PAPR)。动力驱动的空气净化呼吸器可以起到以下作用:向使用者提供空气;中和化学品、病原体、微粒或其任何组合;或两者。化学品、病原体、微粒或其任何组合在本文中可以被称为污染物。动力驱动的空气净化呼吸器可以在将空气输送给使用者之前通过过滤器抽吸周围的空气以中和污染物。如本文所提到的,中和可以意指捕获、吸附、吸收或化学地改变污染物,或其任何组合。动力驱动的空气净化呼吸器可以与软管、半面罩、全面罩、头罩、头盔等中的一者或多者或其任意组合配合。半面罩、全面罩、头罩、头盔等或其任何组合在本文中可被称为头戴件。动力驱动的空气净化呼吸器可以通过过滤器抽吸空气,并将空气输送到软管。软管可以将空气引导至头戴件。头戴件可由使用者佩戴。使用者可以呼吸已被过滤器净化的空气。如本文所提到的,净化的可以指空气已经通过过滤器;基本上或完全没有污染物;或两者。基本上不含污染物可以意指按体积计约5%或更少、2%或更少、1%或更少、0.1%或更少、或甚至0.01%或更少的量的污染物。动力驱动的空气净化呼吸器可包括一侧或多侧。如本文所指,在使用者佩戴动力驱动的空气净化呼吸器时,后侧可以朝向使用者,前侧可以远离使用者,顶侧可以朝向使用者的头部,底侧可以朝向使用者的脚,左侧可以朝向使用者的左侧,并且右侧可以朝向使用者的右侧。动力驱动的空气净化呼吸器可包括PAPR壳体、背板、盖、显示器按钮、锁定和释放构件、紧固件、阀组件、流体移动装置、电池组件、警报装置、过滤器中的一者或多者或其任意组合。
动力驱动的空气净化呼吸器可以包括一个或多个背板。背板可用于将动力驱动的空气净化呼吸器耦接到带上。背板可以位于PAPR壳体的后侧上。背板可位于电池组件的与流体移动装置相对的一侧上。背板可移除地耦接至带。背板可通过一个或多个紧固件、粘合剂或两者而耦接到PAPR壳体。紧固件可以包括螺钉、螺栓、图钉、铆钉等或其任何组合。粘合剂可以包括环氧树脂、聚氨酯、氰基丙烯酸酯等或其任何组合。
动力驱动的空气净化呼吸器可以包括一个或多个显示器。显示器可用于可视地显示动力驱动的空气净化呼吸器的操作条件或设定或两者。操作条件可以包括电池寿命、过滤器寿命、气流速率、鼓风机速度、服务时间、运行时间等或其任意组合。设定可以包括过滤器类型、使用环境、头戴件类型、警报类型、警报阈值等或其任意组合。警报类型可以指噪声、振动、光或其任何组合。警报阈值可以指可量化的操作条件,高于或低于该操作条件将触发警报。例如,警报阈值可包括10%的电池寿命。作为另一个示例,警报阈值可以包括10%的过滤器寿命。显示器可以位于PAPR壳体的后侧、顶侧、底侧、左侧或右侧或其任意组合。可能有利的是将显示器定位在PAPR壳体的顶侧上,使得当动力驱动的空气净化呼吸器正在被佩戴、操作或两者时,使用者可以向下看以查看显示器。显示器可以通过一个或多个紧固件、粘合剂或两者耦接到PAPR壳体。紧固件可以包括螺钉、螺栓、图钉、铆钉等或其任何组合。粘合剂可以包括环氧树脂、聚氨酯、氰基丙烯酸酯等或其任何组合。
动力驱动的空气净化呼吸器可以包括一个或多个按钮。按钮可以起到接收来自使用者的输入并将输入转换成电信号的作用。使用者可以与按钮交互以指示操作条件、设定或两者。按钮可以定位在PAPR壳体的后侧、顶侧、底侧、左侧或右侧,或其任意组合。可能有利的是将按钮定位在PAPR壳体的顶侧上,使得当动力驱动的空气净化呼吸器正在被佩戴、操作或两者的同时使用者可以向下看以查看按钮。按钮可以位于显示器附近。按钮可以设置为与显示器成单件。
动力驱动的空气净化呼吸器可包括一个或多个盖。盖可以起到以下作用:保护一个或多个显示器和/或按钮、提供用于软管的接口以进行附接或两者。盖可以位于PAPR壳体的显示器、按钮、出口中的一者或多者或其任何组合的上方。盖可以包括适于耦接至软管的突出部。突出部可以提供用于软管的接口以进行附接。突出部可以包括锁定机构。锁定机构可以包括球形锁定耦接件、滚子锁定耦接件、销锁定耦接件、卡口耦接件等或其任何组合。软管可以与突出部摩擦配合。盖可以包括延伸穿过其中的孔,以允许空气在软管与PAPR壳体的出口之间通过。盖可以通过一个或多个紧固件、粘合剂或两者耦接到PAPR壳体。紧固件可以包括螺钉、螺栓、图钉、铆钉等或其任何组合。粘合剂可以包括环氧树脂、聚氨酯、氰基丙烯酸酯等或其任何组合。
动力驱动的空气净化呼吸器可以包括一个或多个锁定和释放构件。锁定和释放构件可以起到保持电池组件的作用。锁定和释放构件可以包括位于PAPR壳体的相对侧上的两个锁定和释放构件。锁定和释放构件可以位于PAPR壳体的后侧、顶侧、底侧、左侧或右侧,或其任意组合。锁定和释放构件可移除地接合电池组件。锁定和释放构件可以将电池组件卡扣锁定成与PAPR壳体牢固地接合。使用者可以操纵锁定和释放构件以使电池组件脱离并将电池组件从PAPR壳体移除。
动力驱动的空气净化呼吸器可以包括一个或多个动力驱动的空气净化呼吸器(PAPR)壳体。PAPR壳体可起到以下作用:保持背板、盖、显示器、按钮、锁定和释放构件、阀组件、流体移动装置、电池组件、警报装置、过滤器中的一者或多者或其任意组合;提供用于气流的通道;或两者。PAPR壳体可包括入口、出口中的一者或多者或两者。入口可以与出口流体地连通。入口、出口或两者可与过滤器、阀组件、流体移动装置中的一者或多者或其任何组合流体地连通。出口可以位于入口的下游。PAPR壳体的入口可以位于流体移动装置的入口附近。PAPR壳体的出口可以位于流体移动装置的出口附近。阀组件、过滤器、塞子中的一者或多者或其任何组合可与入口接合。软管可接合出口。入口、出口或两者可位于PAPR壳体的后侧、顶侧、底侧、左侧或右侧,或其任意组合。可能有利的是将出口定位在PAPR壳体的顶侧上,以提供在动力驱动的空气净化呼吸器和头戴件之间延伸的大体上直的软管。每个入口可以位于PAPR壳体的单独一侧。可能有利的是将每个入口设置在PAPR壳体的分开的侧面上以提供过滤器之间的间隔。例如,PAPR壳体可包括在左侧上的入口、在右侧上的入口和在底侧上的入口。PAPR壳体可包括一个或多个、两个或更多个,或甚至三个或更多个入口。一方面,PAPR壳体可以包括三个入口。可能有利的是提供具有三个入口的PAPR壳体以接收三个过滤器,以在使用具有较高空气阻力的过滤器时向使用者提供合适的空气供应体积。本公开将认识到,尽管PAPR壳体可以包括三个入口,但是动力驱动的空气净化呼吸器可以被配置和重新配置以适合需要三个或更少入口的各种不同的使用情况。PAPR壳体可以由聚合物、金属或两者制成。聚合物可包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等,或其任何组合。金属可以包括铝、锡、铁、钢等或其任何组合。PAPR壳体可以通过注塑成型、共注塑成型、热成型、包覆成型等或其任意组合来形成。
动力驱动的空气净化呼吸器可包括一个或多个阀组件。阀组件可起到以下作用:接合PAPR壳体的入口、过滤器、塞子或其任何组合;当过滤器与阀组件接合时,允许空气从中流过;当阀组件未与过滤器接合时,防止空气从中流过;或其任何组合。阀组件可允许或防止空气流过。允许或阻止气流可以分别由与阀组件接合的过滤器的存在与否来确定。如果阀组件未与过滤器接合,则可防止空气从中流过,以防止使用者吸入污染物。阀组件可以包括阀盖和/或阀密封件,当阀组件不与过滤器接合时,阀盖和/或阀密封件与孔形成密封关系。当阀组件与过滤器接合时,阀盖和/或阀密封件可移动脱离与孔的密封关系。阀组件可从PAPR壳体移除。阀组件可以被移除以进行维修、更换或两者。阀组件可以通过一个或多个紧固件、粘合剂或两者耦接到PAPR壳体。紧固件可以包括螺钉、螺栓、图钉、铆钉等或其任何组合。粘合剂可以包括环氧树脂、聚氨酯、氰基丙烯酸酯等或其任何组合。阀组件可包括阀组件壳体、过滤器部分、阀部分、孔、凹槽、搁板、突出部、轨道、塞子、内垫圈、阀支撑件、弹簧、阀盖、阀密封件、阀紧固件、外垫圈中的一者或多者,或其任何组合。
阀组件可包括一个或多个阀组件壳体。阀组件壳体可起到以下作用:接合PAPR壳体的入口、过滤器、塞子或其任何组合;保持内垫圈、阀支撑件、弹簧、阀盖、阀密封、阀紧固件、外垫圈中的一者或多者或其任意组合;或两者。阀组件壳体可以是管状的。阀组件壳体可包括两个相对的端部。端部可以是敞开的。过滤器、塞子或两者可接合第一端。孔可以位于第二端。空气可流过阀组件壳体。空气可从第一端流到第二端。阀组件壳体可以由在相对端之间延伸的纵向轴线限定。阀组件壳体的至少一部分可以位于PAPR壳体的入口内。阀组件壳体的一部分可以从PAPR壳体的入口突出。阀组件可包括过滤器部分、阀部分、凹槽、搁板、孔、螺纹、轨道、突出部中的一者或多者或其任何组合。
阀组件壳体可包括过滤器部分。过滤器部分可接合过滤器、盖中的一者或多者或两者。过滤器部分通常可以是管状的。过滤器部分可以包括两个相对的端部。端部可以是敞开的。过滤器、塞子或两者可接合第一端。阀部分可与第二端接合。过滤器部分可以由在相对端之间延伸的纵向轴线限定。过滤器部分可以由内径,外径或两者限定。过滤器部分相对于阀部分可具有更大的内径,外径或两者,或反之亦然。过滤器部分的内径,外径或两者可大致等于阀部分的内径,外径或两者。过滤器部分的内周缘可以包括螺纹。盖、过滤器或两者可包括与过滤器部分的螺纹互补的螺纹。螺纹可以包括粗螺纹。螺纹可以构造为防止螺纹错扣。过滤器部分的至少一部分可以位于PAPR壳体的入口内。过滤器部分的一部分可以从PAPR壳体中突出。过滤器部分可包括一个或多个凹槽。凹槽可以位于过滤器部分的外周缘上。凹槽可围绕过滤器部分周向地延伸。外垫圈可以设置在凹槽内。搁板可以位于过滤器部分的第二端。搁板可位于过滤器部分和阀部分的接口附近。搁板可以在过滤器部分和阀部分之间径向地延伸。搁板可以沿着垂直于过滤器部分的纵向轴线的轴线延伸。搁板可以沿着过滤器部分的内周缘的至少一部分延伸。搁板通常可以是平坦的。搁板可以包括设置在其上的内垫圈。搁板可以包括凹槽。内垫圈可设置在凹槽内。
阀组件壳体可包括阀部分。阀部分可以起到保持阀支撑件、弹簧、阀盖、阀密封件、阀紧固件中的一者或多者或其任何组合的作用。阀部分可以是管状的。阀部分可包括两个相对的端部。端部可以是敞开的。过滤器部分可以与第一端接合。孔可以位于第二端。孔可以由阀盖、阀密封件或两者密封,以防止空气从中流过。孔可以是未密封的,以允许空气从中流过。搁板可以位于第二端附近。搁板可以位于孔附近和/或限定孔。搁板可从阀部分的内周缘径向地延伸。搁板可以沿着垂直于阀部分的纵向轴线的轴线延伸。搁板可以沿着阀部分的内周缘的至少一部分延伸。搁板通常可以是平坦的。搁板可以包括设置在其上的弹簧。一个或多个凹口可以位于第二端上。凹口可围绕第二端或其至少一部分周向地延伸。凹口可以与阀密封件接合。阀密封件可变形并突出到凹口中,从而形成不透流体的密封。阀部分可以由在相对端之间延伸的纵向轴线限定。阀部分可以由内径、外径或两者限定。阀部分可以相对于过滤器部分具有更大的内径、外径或两者,或反之亦然。阀部分的内径、外径或两者可大致等于过滤器部分的内径、外径或两者。阀部分可包括一个或多个凹槽。凹槽可以位于阀部分的外周缘上。凹槽可围绕阀部分周向地延伸。外垫圈可以设置在凹槽内。阀部分的至少一部分可以位于PAPR壳体的入口内。阀部分的一部分可以从PAPR壳体突出。阀部分可包括一个或多个轨道或突出部。轨道或突出部可以位于阀部分的内周缘上。轨道或突出部可以平行于阀部分的纵向轴线。轨道或突出部可以至少部分地延伸阀部分的一长度。轨道可以形成在阀部分中。突出部可以从阀部分径向地延伸。一个或多个轨道或突出部可包括位于阀部分的相对侧上的成对的轨道或突出部。轨道可与位于阀支撑件上的突出部配合。突出部可以与位于阀支撑件上的轨道配合。轨道与突出部可滑动地接合。突出部可在轨道内移动。轨道和突出部可以配合以防止阀支撑件旋转。轨道和突出部可以配合以引导阀支撑件的运动。
阀组件可包括一个或多个外垫圈。外垫圈可以起到在阀组件和PAPR壳体的入口之间提供不透流体的密封的作用。外垫圈可以设置在阀组件壳体的外周缘上。外垫圈可以设置在凹槽内。外垫圈可以位于阀部分、过滤器部分或两者上。外垫圈可以位于PAPR壳体的入口与阀组件壳体之间。外垫圈可以在PAPR壳体的入口与阀组件壳体之间具有夹心布置。外垫圈可包括O形环、平坦密封件、隔膜、索环等或其任何组合。外垫圈可以由天然橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶、乙丙二烯三元共聚物、硅树脂、氟弹性体(例如VitonTM)、苯乙烯丁二烯、丁二烯丙烯腈、乙烯丙烯、丁基橡胶、氯磺化聚乙烯(例如
Figure BDA0002986376930000111
)等,或其任何组合制成。
阀组件可包括一个或多个内垫圈。内垫圈可以起到在塞子和搁板之间,或过滤器和搁板之间提供不透流体的密封的作用。内垫圈可位于阀部分、过滤器部分或两者上。内垫圈可以设置在过滤器部分的搁板上。内垫圈可以位于搁板和塞子之间,或搁板和过滤器之间。内垫圈可在塞子和搁板之间或过滤器和搁板之间具有夹心布置。内垫圈可以设置在凹槽内。内垫圈可包括O形环、平坦密封件、隔膜、索环等或其任何组合。内垫圈可以由天然橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶、乙丙二烯三元共聚、硅树脂、含氟弹性体(例如VitonTM)、苯乙烯丁二烯、丁二烯丙烯腈、乙烯丙烯、丁基橡胶、氯磺化聚乙烯(例如
Figure BDA0002986376930000121
)等,或其任何组合制成。
阀组件可包括一个或多个塞子。塞子在不使用时、不与过滤器接合或两者兼有的情况下可起到占据阀组件的作用。次于阀盖和/或阀密封件,塞子可提供预防措施,以确保污染物不会进入阀组件。塞子可以接合阀组件壳体的过滤器部分。塞子可以不与阀支撑件接合。塞子不会使阀盖和/或阀密封件移动脱离与孔的密封关系。塞子的至少一部分可以是中空的。塞子可以包括当塞子与阀组件壳体接合时阀支撑件位于其中的空间。塞子可以包括螺纹。螺纹可以与过滤器部分的螺纹互补。螺纹可以包括粗螺纹。螺纹可以构造为防止螺纹错扣。塞子可与过滤器部分的内垫圈配合以提供不透流体的密封。
阀组件可包括一个或多个阀支撑件。阀支撑件可以起到保持阀盖、引导阀盖运动或两者的作用。阀支撑件可以位于阀组件壳体内。阀支撑件可位于过滤器部分、阀部分或两者中。阀支撑件可以是管状的。阀支撑件可以包括两个相对的端部。端部可以是敞开的。空气可流过阀支撑件。阀支撑件的外径通常可以等于过滤器部分、阀部分或两者的内径。阀支撑件可以与弹簧、阀盖、阀紧固件或其任何组合接合。弹簧可以设置在阀支撑件和阀部分的搁板之间。弹簧可使阀支撑件偏置远离孔,从而导致阀盖和/或阀密封件使孔密封。弹簧可以在过滤器与阀支撑件接合时通过阀支撑件而被压缩,从而使阀盖和/或阀密封件使孔的解封。阀支撑件可包括通道。通道可以接收阀盖、阀紧固件或两者。通道可以与阀支撑件的纵向轴线共线。通道可延伸穿过阀支撑件的中心。通道可在阀支撑件的相对端之间延伸。阀支撑件可包括一个或多个结构肋。结构肋可支撑通道、在结构上增强阀支撑或两者。结构肋可以平行于阀支撑件的纵向轴线。结构肋可以在阀支撑件的内周缘内横向地延伸。结构肋可在阀支撑件的相对端或其至少一部分之间延伸。结构肋可允许空气在其间流动。阀支撑件可包括一个或多个轨道或突出部。轨道或突出部可以位于阀支撑件的外周缘上。轨道或突出部可以平行于阀支撑件的纵向轴线。轨道或突出部可以至少部分地延伸阀支撑件的一长度。轨道可以形成在阀支撑件中。突出部可以从阀支撑件径向地延伸。一个或多个轨道或突出部可包括位于阀支撑件的相对侧上的成对的轨道或突出部。轨道可与位于阀部分上的突出部配合。突出部可以与位于阀部分上的轨道配合。轨道与突出部可滑动地接合。突出部可在轨道内移动。轨道和突出部可以配合以防止阀支撑件旋转。轨道和突出部可以配合以引导阀支撑件的运动。
阀组件可包括一个或多个弹簧。弹簧可以起到使阀盖和/或阀密封件移动成与孔处于密封关系或脱离与孔的密封关系的作用。弹簧可以包括压缩弹簧。弹簧可以位于阀组件的阀部分内。弹簧可以由一直径限定。该直径通常可以等于阀组件的阀部分的内径。弹簧可以设置在阀组件的阀部分的搁板上。弹簧可以位于阀支撑件与阀组件的阀部分的搁板之间。弹簧可使阀支撑件偏置远离孔,从而导致阀盖和/或阀密封件使孔密封。弹簧可以在过滤器与阀支撑件接合时通过阀支撑件而被压缩,从而使阀盖和/或阀密封件使孔解封。
阀组件可包括一个或多个阀盖。阀盖可以起到以下作用:与孔形成密封关系、当过滤器与阀组件接合时允许空气流过孔、当阀组件未与过滤器接合时防止空气流过孔,或其任何组合。阀盖通常可以是锥形的。阀盖沿其长度可包括一曲率。阀盖可包括两个相对的端部。顶点可以位于第一端。顶点可能会被截断。顶点可以接合阀支撑件。基部可以位于第二端。基部可以移动成与孔处于密封关系或脱离与孔的密封关系。阀盖可以由在顶点和基部之间延伸的纵向轴线限定。基部可以位于阀组件壳体的外部。基部可以由一直径限定。该直径可以大于孔的直径。阀盖可包括通道。通道可以与阀盖的纵向轴线共线。通道可包括相对的端部。端部可以是敞开的。通道可以接收阀紧固件。阀紧固件可包括螺钉、螺栓、图钉、铆钉等或其任何组合。阀紧固件可延伸穿过通道。阀紧固件的一部分可以从阀盖的顶点突出。阀紧固件的从阀盖的顶点突出的部分可以接合阀支撑件。通道可延伸穿过阀盖的中心。通道可沿着阀盖的长度或其至少一部分延伸。阀密封件可以耦接到基部。
阀组件可包括一个或多个阀密封件。阀密封件可以起到以下作用:与孔形成密封关系、当过滤器与阀组件接合时允许空气流过孔、当阀组件不与过滤器接合时防止空气流过孔,或其任何组合。阀密封件可以是柱形的。阀密封件可包括两个相对的端部。端部可以是敞开的。阀密封件的相对端可以与阀盖的基部形成夹心布置。阀密封件可以耦接到阀盖的基部。阀密封件可变形。通过在基部上操纵一端并将基部定位在阀密封件的相对端之间,可以将阀密封件施加到阀盖的基部。阀密封件可以位于阀组件壳体的外部。阀密封件可接合阀组件壳体的靠近孔的端部。阀密封件可与阀组件壳体的端部形成不透流体的接合。在使过滤器与阀支撑件接合时,阀密封件可与阀组件壳体的端部分离,从而允许空气流过孔。阀密封件可以由天然橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶、乙丙二烯三元共聚物、硅树脂、氟弹性体(例如VitonTM)、苯乙烯丁二烯、丁二烯丙烯腈、乙烯丙烯、丁基橡胶、氯磺化聚乙烯(例如
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)等,或其任何组合制成。
动力驱动的空气净化呼吸器可包括一个或多个流体移动装置。流体移动装置可以起到以下作用:通过一个或多个过滤器来抽吸空气、向使用者输送空气,或两者。流体移动装置可包括轴流式风扇、径流式风扇或两者。流体移动装置可以通过定子驱动转子来操作。转子可通过流体移动装置的入口来抽吸空气,并通过流体移动装置的出口引导空气。转子可以以一定速度运转。可以以每分钟转数(RPM)来衡量速度。速度可以被调节。该速度可以由一个或多个气流传感器引导。该速度可以由一个或多个过滤器的空气阻力来确定。本公开的动力驱动的空气净化呼吸器可通过引导流体移动装置以适合于过滤器类型、过滤器寿命或两者的速度来操作来延长电池寿命。因此,流体移动装置可避免以对于特定过滤器类型、过滤器寿命或两者都不是必需的升高的速度进行操作。流体移动装置可以与气流传感器配合,以在动力驱动的空气净化装置运行期间连续地改变速度,以确保该速度适合于该过滤器类型、过滤器寿命或两者。入口可以位于PAPR壳体的一个或多个入口附近。出口可以位于PAPR壳体的出口附近。流体移动装置可包括流体移动装置壳体、入口、出口、气流传感器保持构件、转子、定子、印刷电路板、警报装置、气流传感器中的一者或多者或其任意组合。
流体移动装置可以包括流体移动装置壳体。流体移动装置壳体可以起到保持定子、转子、印刷电路板、警报装置、气流传感器中的一者或多者或其任意组合的作用。流体移动装置壳体可以设置为耦接在一起的两个分开的部件。流体移动装置壳体可提供一个或多个通道,以使空气行进通过。流体移动装置壳体可限定入口、出口或两者。入口可以位于转子附近。出口可以位于入口的下游。出口可以由第一中心横向轴线和/或第二中心横向轴线限定。第一中心横向轴线和/或第二中心横向轴线可以垂直于邻近出口的气流通道的纵向轴线。第一中心横向轴线和/或第二中心横向轴线可以垂直于离开流体移动装置的出口的气流。流体移动装置壳体可以由聚合物、金属或两者制成。聚合物可包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等,或其任何组合。金属可以包括铝、锡、铁、钢等或其任何组合。流体移动装置壳体可以通过注塑成型、共注塑成型、热成型、包覆成型等或其任意组合形成。流体移动装置壳体可包括一个或多个气流传感器保持构件。流体移动装置可以耦接到PAPR壳体。流体移动装置可以通过一个或多个紧固件、粘合剂或两者耦接。紧固件可以包括螺钉、螺栓、图钉、铆钉等或其任何组合。粘合剂可以包括环氧树脂、聚氨酯、氰基丙烯酸酯等或其任何组合。
流体移动装置可以包括印刷电路板(PCB)。印刷电路板可以起到以下作用:向流体移动装置提供动力、控制流体移动装置的操作、与气流传感器通信、与警报装置通信或其任意组合。印刷电路板可以包括控制器。控制器可以从气流传感器接收输入。控制器可以引导流体移动装置、警报装置或两者的操作。印刷电路板可以是环形的。印刷电路板可以与流体移动装置的入口共线。印刷电路板可以位于流体移动装置壳体内。印刷电路板的至少一部分可以从流体移动装置壳体径向突出。印刷电路板从流体移动装置壳体突出的部分可以提供用于动力、数据交换或两者的连接。
流体移动装置可包括一个或多个气流传感器保持构件。气流传感器保持构件可以起到以下作用:保持气流传感器、提供用于在不同的流体移动装置上定位气流传感器的一致的位置,或二者。气流传感器保持构件可一体地模制到气流移动装置壳体、耦接到气流移动装置壳体或两者。气流传感器保持构件可以经由一个或多个紧固件、粘合剂或两者耦接。紧固件可以包括螺钉、螺栓、图钉、铆钉等或其任何组合。粘合剂可以包括环氧树脂、聚氨酯、氰基丙烯酸酯等或其任何组合。气流传感器保持构件可包括形成在流体移动装置壳体中的凹口、从流体移动装置壳体延伸的一个或多个突出部,或两者。一个或多个突出部可突出到流体移动装置壳体的气流通道中。突出部可以包括一个或多个突片。突片可以起到闩锁到气流传感器上的作用。突片可位于突出部的与突出部的基部相对的端部上,或者位于突出部的端部与突出部的基部之间的任何位置。突出部的基部可以指突出部与流体移动装置壳体的接口。突出部、突片或两者可变形。突出部可以以一定角度从流体移动装置壳体延伸。突片可以以一定角度从突出部延伸。该角度可以是大约5°或更大、10°或更大、30°或更大、甚至50°或更大。该角度可以是大约175°或更小、170°或更小、150°或更小、或者甚至130°或更小。例如,突出部可以以90°从流体移动装置壳体延伸,并且突片可以从突出部延伸90°。气流传感器可以与气流传感器的一侧或多侧接合。气流传感器保持构件可以为气流传感器确定轮廓。气流传感器保持构件可以位于流体移动装置的出口附近。气流传感器保持构件可以位于流体移动装置壳体的气流通道内。气流传感器保持构件可以与流体移动装置的出口接合。气流传感器保持构件可以通过注塑成型、共注塑成型、热成型、包覆成型等或其任意组合来形成。气流传感器保持构件可以由与流体移动装置相同或不同的材料制成。气流传感器保持构件可以由聚合物、金属或两者制成。聚合物可包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等,或其任何组合。金属可以包括铝、锡、铁、钢等或其任何组合。
流体移动装置可包括一个或多个气流传感器。气流传感器可以起到测量气流的作用。气流传感器可以与流体移动装置的控制器通信。气流传感器可以引导控制器改变流体移动装置的速度。气流传感器可以包括放大的气流传感器、未放大的气流传感器或两者。合适的气流传感器的非限制性示例可以包括可从Siargo Ltd商购的FS7002-cn-VC3b。该气流传感器可以在动力驱动的空气净化呼吸器、流体移动装置或两者的操作期间测量气流。气流传感器可以在开始操作动力驱动的空气净化呼吸器时、在由使用者指示时、在安装过滤器时连续地测量气流,以一定时间间隔测量气流,或其任意组合。该时间间隔可以是大约1秒或更长、5秒或更长、30秒或更长、或甚至1分钟或更长。时间间隔可以是大约1小时或更短、50分钟或更短、30分钟或更短、或甚至10分钟或更短。气流传感器可以位于流体移动装置的出口、PAPR壳体的出口或两者的附近。气流传感器可以与流体移动装置的出口接合。气流传感器可以耦接到气流传感器保持构件。气流传感器的至少一部分可以凹入流体移动装置内。气流传感器的至少一部分可以突出到流体移动装置的气流通道中。气流传感器可以包括入口、出口或两者。入口、出口或两者可以是共线的。入口、出口或两者可偏离流体移动装置的出口的第一中心横向轴线和/或第二中心横向轴线。气流传感器、气流传感器的入口、气流传感器的出口或其任何组合在动力驱动的空气净化呼吸器内的位置可以确定气流传感器感测的测量的可重复性。不受理论的束缚,在使用寿命期间,不同过滤器的不同空气阻力,或甚至同一过滤器在不同时间点的空气阻力可能导致在流体移动装置内流动的气流的性质发生变化。本公开内容设想将气流传感器定位在流体移动装置的出口附近,并使气流传感器的入口、出口或两者相对于出口的第一中心横向轴线和/或第二中心横向轴线两者偏移,从而可以提供对于穿过各种不同过滤器的气流的可重复(精确)测量。对于采用一个以上过滤器的动力驱动的空气净化呼吸器,可能有利的是将气流传感器设置在气流中处于过滤器下游且与所有过滤器流体连通的点处,以表征所有过滤器的空气阻力而不是一个或多个单独的过滤器的空气阻力。气流传感器可以通过一个或多个紧固件、粘合剂或两者耦接到流体移动装置、气流传感器保持构件或两者。紧固件可以包括螺钉、螺栓、图钉、铆钉等或其任何组合。粘合剂可以包括环氧树脂、聚氨酯、氰基丙烯酸酯等或其任何组合。气流传感器可以摩擦配合、卡扣配合或两者地耦接到气流传感器保持构件中。
动力驱动的空气净化呼吸器可包括一个或多个警报装置。警报装置可以起到向使用者警告在一定阈值下操作的动力驱动的空气净化呼吸器的一个或多个操作条件的作用。例如,警报装置可以警告使用者电池电量低、过滤器寿命短,过滤器安装不正确或其任何组合。警报装置可以发出声音、产生振动、发光或其任何组合。可能有利的是通过声音、振动或光的任何组合来警告使用者以确保向使用者通知操作状态。声音、振动、光或其任何组合可以归因于特定的操作条件或操作条件的阈值。由此使用者可以通过声音、振动、光或其任何组合来确定操作条件,而无需参考显示器或以其他方式调查警报的原因。例如,当电池处于50%电量时,警报装置可能产生振动,而当电池处于10%电量时,两个警报装置可能会分别产生振动和声音。警报装置可以耦接到流体移动装置壳体、PAPR壳体或两者。警报装置可以与气流传感器、流体移动装置中的一者或多者或两者通信。
动力驱动的空气净化呼吸器可以包括一个或多个电池组件。电池组件可以起到向空气净化呼吸器、流体移动装置、显示器、按钮或其任何组合提供动力的作用。电池组件可以是可充电的、可更换的,或两者。电池组件可以包括锂离子电池、镍镉电池、镍金属氢化物电池等或其任意组合。电池组件可以位于PAPR壳体的后侧。电池组件可以位于与流体移动装置相邻的位置。电池组件可以位于流体移动装置与PAPR壳体的背板之间。电池组件可以接合一个或多个锁定和释放构件。一个或多个锁定和释放构件可以与电池组件形成弹簧锁。电池组件可以从PAPR壳体的顶侧轴向地安装。电池组件可朝着PAPR壳体的底侧轴向地行进,以与一个或多个锁定和释放构件接合。
动力驱动的空气净化呼吸器可包括一个或多个过滤器。一个或多个过滤器可以起到中和污染物的作用。过滤器可满足英国标准BS EN 14387:2004+A1:2008,呼吸防护装置;气体过滤器和组合过滤器;于2004年2月发布的要求、测试、记录,出于所有目的以引用方式并入本文。过滤器可以满足与BS EN 14387:2004+A1:2008等效的美国要求。可以通过根据BS EN 14387:2004+A1:2008的等级来指定过滤器。等级可以包括字母和数字或其字符串。字母可以指定过滤器中和了哪种化学品、病原体、微粒或其任何组合及其类型。“A”可指有机气体;“B”可指无机气体和蒸气;“E”可指二氧化硫;“K”可指氨和有机氨衍生物;“CO”可指一氧化碳;“Hg”可指汞;“NO”可指含氮气体;“P”可以指的是气溶胶颗粒。数字可以指定对所述化学品、病原体和/或颗粒的防护水平。例如,P1过滤器可中和小于2μm的约80%的颗粒(P),而P3过滤器可中和小于0.5μm的约99.95%的颗粒(P)。过滤器可以包括P1过滤器、P2过滤器、P3过滤器、A2P3过滤器、A2B2P3过滤器、A2B2E2P3过滤器、A2B2E2K2P3过滤器,A2BE1K2HgP3过滤器等或其任意组合。过滤器可由吸气阻力、呼气阻力或两者来表征。吸气阻力、呼气阻力或两者在本文中可被称为空气阻力。过滤器的空气阻力的示例性标准在42C.F.R.§84.178中阐述。如果吸气阻力太高,则使用者可能没有足够的氧气。如果呼气阻力过高,则可能无法排出二氧化碳,并且使用者可能会再次呼吸二氧化碳。不同类型的过滤器之间的空气阻力可能会有所不同。空气阻力可以由过滤器采用的基质的材料、孔径或厚度或其任意组合来确定。空气阻力可以确定流体移动装置的速度。例如,流体移动装置的速度通常可以与空气阻力的增加成比例地增加。在过滤器的使用寿命期间,空气阻力可能会增加。在过滤器的使用寿命期间,化学品、病原体、微粒或其任何组合可能积聚在过滤器中,从而阻碍空气流动。在过滤器的使用寿命期间,流体移动装置的速度可能会随着时间的推移而逐渐增加。动力驱动的空气净化呼吸器所使用的过滤器的数量可以由使用者在其中工作的职业环境、过滤器的等级或两者来确定。本公开的阀组件允许使用者在任何类型的职业环境中使用动力驱动的空气净化呼吸器,并采用具有任何类型的等级的过滤器。由此,动力驱动的空气净化呼吸器为使用者提供了多功能解决方案。例如,动力驱动的空气净化呼吸器可以在一种职业环境中使用并且采用一个过滤器,并且可以防止气流通过未与过滤器接合的任何其他入口。同一动力驱动的空气净化呼吸器可用于不同的职业环境,并使用三个过滤器。
本公开提供了一种操作动力驱动的空气净化呼吸器的方法。该方法可以包括以下步骤中的一个或多个。某些步骤可以重复、删除、相对于其他步骤重新排列、组合成一个或多个步骤,分离成两个或更多个步骤,或它们的任意组合。用于操作动力驱动的空气净化呼吸器的方法可以包括:在第一时间接收第一过滤器,感测气流,并基于该气流来引导鼓风机速度。该方法可以进一步包括在第二时间接收第二过滤器,并对第二过滤器进行重复感测步骤和引导步骤。可以在任意数量的后续时间对任意数量的后续过滤器执行接收步骤、感测步骤、引导步骤或其任意组合。根据BS EN 14387:2004+A1:2008,过滤器可由不同等级表征。过滤器可由动力驱动的空气净化呼吸器接收。感测步骤可以由气流传感器执行。感测步骤可以自主地执行。引导步骤可以由控制器执行。控制器可以与气流传感器通信。引导步骤可以自主地执行。如本文所提到的,自主地可以表示没有使用者引导、交互或两者都没有。感测步骤和/或引导步骤可以在接收过滤器时基本实时地执行。如本文所提到的,实时可以指在另一相关动作之后基本上立即发生的动作。
图1和图2示出了呼吸器组件12。呼吸器组件12包括带14和动力驱动的空气净化呼吸器16。带14围绕使用者10的腰部佩戴,如图1所示。动力驱动的空气净化呼吸器16耦接到带14。
图3是动力驱动的空气净化呼吸器16的分解视图。动力驱动的空气净化呼吸器16包括PAPR壳体17、三个阀组件30、流体移动装置60和电池组件80。PAPR壳体17包括三个入口19。入口19中的两个位于PAPR壳体17的相对侧,并且第三个入口19位于PAPR壳体17的底侧。每个入口19接收阀组件30中的一个。紧固件28将阀组件30耦接到PAPR壳体17。PAPR壳体17还包括位于PAPR壳体17的顶侧上的出口18。出口18与三个入口19流体连通。流体移动装置60包括入口64和出口66。流体移动装置60的入口64与PAPR壳体17的三个入口19和三个阀组件30流体连通。流体移动装置60的出口66位于PAPR壳体17的出口18附近。出口66与流体移动装置的入口64、PAPR壳体17的入口19以及阀组件30流体连通。在动力驱动的空气净化呼吸器16的操作期间,流体移动装置60通过过滤器84将空气抽吸进PAPR壳体17,如图10所示,通过阀组件30,通过PAPR壳体17的入口19,并进入流体移动装置60的入口64。流体移动装置60将空气引导到流体移动装置60的出口66外部,并且通过PAPR壳体17的出口18。流体移动装置60通过PAPR壳体17的后侧而位于PAPR壳体17内。紧固件28将流体移动装置60固定至PAPR壳体17。
动力驱动的空气净化呼吸器16还包括显示器22和按钮26。显示器22和按钮26位于PAPR壳体17的顶侧上靠近出口18。显示器22和按钮26允许使用者查看动力驱动的空气净化呼吸器16的运行状态,并更改其运行条件和设定。
动力驱动的空气净化呼吸器16还包括盖24、背板20和两个锁定和释放构件29。盖24位于PAPR壳体17的顶侧上,处于显示器22、按钮26以及出口18上方。两个锁定和释放构件29位于PAPR壳体17的相对侧处。电池组件80位于PAPR壳体17的后侧,邻近流体移动装置60。电池组件80与两个锁定和释放构件29接合,这两个锁定和释放构件将电池组件80卡扣锁定成与PAPR壳体17牢固接合。背板20位于PAPR壳体17的后侧,在电池组件80的与流体移动装置60相对的一侧。紧固件28将背板20固定到PAPR壳体17。电池组件80从PAPR壳体17的顶侧安装,并朝着PAPR壳体17的底侧轴向移动成与锁定和释放构件29接合。可以通过操纵锁定和释放构件29并将电池组件80从PAPR壳体17的底侧轴向拉出而使电池组件80脱离与PAPR壳体17的接合。动力驱动的空气净化呼吸器16还包括位于PAPR壳体17内的警报装置82。
图4是阀组件30的透视图。阀组件30包括阀组件壳体32、塞子40和阀密封件50。阀组件壳体32包括过滤器部分34和阀部分36。过滤器部分34接收塞子40或过滤器84,如图10所示。塞子40可代替过滤器84占据过滤器部分34,以防止污染的空气进入阀组件30。阀部分36保持阀支撑件44、弹簧46、阀盖48、阀密封件50和阀紧固件52,如图5所示。阀组件壳体32包括两个相对的端部。塞子40位于阀组件壳体32的一端上,并且阀密封件50位于阀组件壳体32的相对端上。两个外垫圈54位于过滤器部分34上并围绕过滤器部分周向延伸,靠近阀组件壳体32的端部。如图3所示,两个外垫圈54确保阀组件30与PAPR壳体17的入口19之间的不透液体的密封。
图5是阀组件30的分解视图。阀组件30包括阀组件壳体32,阀组件壳体包括过滤器部分34和阀部分36。过滤器部分34接收塞子40或过滤器84,如图10所示。塞子40可以代替过滤器84占据过滤器部分34,以防止污染的空气进入阀组件30。过滤器部分34的内周缘是带螺纹的,并且塞子40和过滤器84包括互补的螺纹,因此塞子40和过滤器84可旋拧成与过滤器部分34接合。与阀部分36的内径和外径相比,过滤器部分34具有更大的内径和外径。搁板38位于过滤器部分34和阀部分36的接口处。搁板38从过滤器部分34径向向内延伸到阀部分36。内垫圈42位于搁板38上。内垫圈42与塞子40或过滤器84形成不透液体的密封,如图10所示。过滤器部分34包括围绕过滤器部分34周向延伸的两个凹槽35。两个外垫圈54分别位于两个凹槽35内。如图3所示,两个外垫圈54确保阀组件30与PAPR壳体17的入口19之间的不透液体的密封。阀部分36保持阀支撑件44、弹簧46、阀盖48、阀密封件50和阀紧固件52。弹簧46位于阀支撑件44和阀部分36之间。阀盖48通过阀紧固件52耦接至阀支撑件44。阀密封件50位于阀盖48上。
图6是图4所示的阀组件30的沿着线A-A的截面图。阀组件30包括阀组件壳体32,阀组件壳体包括过滤器部分34和阀部分36。两个凹槽35位于过滤器部分34的外周缘上,并且外垫圈54位于凹槽35内。塞子40位于过滤器部分34内。过滤器部分34还包括搁板38,并且内垫圈42设置在搁板38上。内垫圈42在塞子40和搁板38之间成夹心布置。阀部分36保持阀支撑件44、阀盖48、阀密封件50、阀紧固件52和弹簧46。阀密封件50设置在阀盖48上。阀支撑件44包括与阀支撑件44的纵向轴线共线的通道49,并且阀盖48包括与阀盖48的纵向轴线共线的通道51。阀盖48通过阀紧固件52耦接到阀支撑件44,阀紧固件延伸穿过阀盖48的通道51并进入到阀支撑件44的通道49中。弹簧46设置在阀支撑件44和阀支撑件44的通道49之间。弹簧46设置在阀部分36的阀支撑件44与搁板38之间。阀部分36包括轨道37,并且阀支撑件44包括突出部45。突出部45位于轨道37内并且与轨道形成滑动接合。当阀支撑件44未与过滤器84接合时,如图10所示,弹簧使阀支撑件44偏置离开形成在阀部分36的端部中的孔39。在过滤器84安装在过滤器部分34中之后,过滤器84接合阀支撑件44并将阀支撑件44推向形成在阀部分36的端部中的孔39,从而压缩弹簧46。随着阀支撑件44朝孔39移动,阀密封件50从阀部分36的端部脱离并允许空气流过孔39。塞子40在其中提供了一个空间,使得当塞子40安装在过滤器部分34中时,塞子40不会与阀支撑件44接合,并且孔39仍被阀密封件50密封。阀部分36进一步包括凹口33,凹口位于阀部分36的端部处且邻近孔39。凹口33与阀密封件50接合,并且阀密封件50可以变形并部分突出到凹口33中。
图7是阀组件30的透视图。阀组件30包括阀组件壳体32,阀组件壳体包括过滤器部分34和阀部分36。阀支撑件44位于阀组件壳体32内并且阀支撑件的一部分突出到过滤器部分34和阀部分36两者中。阀部分36包括两个轨道37。轨道37位于阀部分36的相对侧上。阀支撑件44包括两个突出部45。突出部45位于阀支撑件44的相对侧上。突出部45与轨道37可滑动地接合。在轨道37和突出部45的接合的引导下,阀支撑件44在阀组件壳体32的相对端之间轴向移动。
图8是流体移动装置60的透视图。流体移动装置60包括流体移动装置壳体62,流体移动装置壳体限定入口64和出口66。流体通过入口64进入流体移动装置壳体62,行进通过气流传感器保持构件67,并通过出口66离开。气流传感器保持构件67是形成在流体移动装置壳体62中的凹口。气流传感器76的一部分位于气流传感器保持构件67内。气流传感器76的一部分突出到靠近出口66的气流通道63中。出口66由第一中心横向轴线75A和第二中心横向轴线75B限定。第一中心横向轴线75A定向为垂直于第二中心横向轴线75A。第一中心横向轴线75A和第二中心横向轴线75B定向为垂直于流过流体移动装置60的出口66的气流79。气流传感器76位于出口66附近并且与出口66接合。气流传感器76包括入口77和出口78。入口77和出口78相对于第一中心横向轴线75A偏移一定长度,并且相对于第二中心横向轴线75B偏移一段长度。流体移动装置60还包括耦接至其的警报装置82。流体移动装置60的某些操作条件触发警报装置82的操作。
图9是图8所示的流体移动装置60的沿着线B-B的截面图。流体移动装置60包括流体移动装置壳体62,转子68和定子70。流体移动装置壳体62限定入口64和出口66。定子70驱动转子68的旋转,从而通过入口64将流体抽吸到流体移动装置壳体62中。转子68使流体径向向外移动并流向出口66。流体移动装置60还包括位于出口66附近的气流传感器76。流体移动装置60还包括印刷电路板72,其控制流体移动装置60的操作。
图10是动力驱动的空气净化呼吸器16的透视图。动力驱动的空气净化呼吸器16包括PAPR壳体17、显示器22、按钮26、出口18和气流传感器76。显示器22允许使用者10查看动力驱动的空气净化呼吸器16的操作条件及设定。使用者10与按钮26交互以查看和/或改变动力驱动的空气净化呼吸器16的操作条件及设定。两个过滤器84经由阀组件30耦接到动力驱动的空气净化呼吸器16,如图3所示。流体通过过滤器84进入动力驱动的空气净化呼吸器16,并通过出口18离开动力驱动的空气净化呼吸器16。气流传感器76位于出口18附近。
图11示出了本公开的方法的流程图。该方法包括:步骤90,在第一时间通过动力驱动的空气净化呼吸器接收第一过滤器;步骤92,通过气流传感器感测气流;以及步骤94,通过与气流传感器通信的控制器根据气流自主地引导鼓风机速度。可在第二时间对第二过滤器重复该方法,或在任何后续时间(m)对任意数量(n)的后续过滤器重复该方法。
应当理解,任何方法步骤实际上都可以以任何顺序执行。此外,以下方法步骤中的一个或多个可以与其他步骤组合;可以省略或消除;可以重复;和/或可以分为单独的步骤或附加步骤。
本文呈现的解释和说明旨在使本领域的其他技术人员熟悉本发明、其原理和其实际应用。上面的描述旨在是说明性的而不是限制性的。本领域技术人员可以以最适合特定用途的要求的多种形式来适应和应用本发明。
因此,所阐述的本发明的特定实施例并非旨在是本教导的穷举或限制。因此,教导的范围不应参考该说明书来确定,而应参考所附权利要求以及该权利要求所享有的等同物的全部范围来确定。本文公开的主题的任何方面的以下权利要求中的省略内容都不是该主题的放弃,也不应当认为发明人没有将这样的主题视为所公开的发明主题的一部分。
多个元件或步骤可以设置为单个集成的元件或步骤。替代地,单个元件或步骤可以被分为单独的多个元件或步骤。
描述一个元件或步骤的“一个”或“一个”的公开内容并不意图排除附加的元件或步骤。
虽然术语“第一”、“第二”、“第三”等在本文中可用于描述各种元件、部件、区域、层和/或区段,但是这些元件、部件、区域、层和/或区段不应由这些术语限制。这些术语可用于区分一个元件、部件、区域、层或区段与另一区域、层或区段。除非上下文明确指出,否则本文中使用的诸如“第一”、“第二”和其他数字术语的术语并不暗示顺序或次序。因此,在不背离本教导的情况下,以下讨论的第一元件、部件、区域、层或区段可以被称为第二元件、部件、区域、层或区段。
为了便于描述,在本文中可使用空间相对术语,例如“内”、“外”、“之下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等,以描述如图所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。空间相对术语除了附图中所描绘的取向之外,还可以意指涵盖装置在使用或操作中的不同取向。例如,如果附图中的装置被翻转,则被描述为在其他元件或特征“下方”或“之下”的元件将被取向为在其他元件或特征“上方”。因此,示例术语“下方”可以包括上方和下方两种取向。装置可以以其他方式取向(旋转90度或其他装置),并据此解释本文中使用的空间相对描述语。
出于所有目的,通过引用将所有文章和参考文献的公开内容(包括专利申请和出版物)纳入本文。其他组合也是可能的,如将从所附权利要求中收集的,这些组合也通过引用并入本书面说明书中。
参考标号
10 使用者
12 呼吸器组件
14 带
16 动力驱动的空气净化呼吸器(PAPR)
17 PAPR壳体
18 PAPR壳体的出口
19 PAPR壳体的入口
20 背板
22 显示器
24 盖
26 按钮
28 紧固件
29 锁定和释放构件
30 阀组件
32 阀组件壳体
33 凹口
34 过滤器部分
35 凹槽
36 阀部分
37 轨道
38 搁板
39 孔
40 塞子
42 内垫圈
44 阀支撑件
45 突出部
46 弹簧
48 阀盖
49 阀支撑件的通道
50 阀密封件
51 阀盖的通道
52 阀紧固件
54 外垫圈
60 流体移动装置
62 流体移动装置壳体
63 气流通道
64 流体移动装置的入口
66 流体移动装置的出口
67 气流传感器保持构件
68 转子
70 定子
72 印刷电路板(PCB)
75A 第一中心横向轴线
75B 第二中心横向轴线
76 气流传感器
77 气流传感器的入口
78 气流传感器的出口
79 气流
80 电池组件
82 警报装置
84 过滤器
90 在时间(m)接收过滤器(n)
92 感测气流
94 根据气流引导鼓风机速度

Claims (20)

1.一种动力驱动的空气净化呼吸器,包括:
流体移动装置,所述流体移动装置包括:
出口;
气流传感器保持构件,位于所述出口附近;以及
气流传感器,与所述气流传感器保持构件接合。
2.根据权利要求1所述的动力驱动的空气净化呼吸器,其中,所述气流传感器保持构件一体地形成在所述流体移动装置中或所述流体移动装置上。
3.根据权利要求2所述的动力驱动的空气净化呼吸器,其中,所述气流传感器保持构件是形成在所述流体移动装置中的凹槽。
4.根据权利要求3所述的动力驱动的空气净化呼吸器,其中,所述气流传感器的至少一部分凹入所述凹槽内。
5.根据权利要求1所述的动力驱动的空气净化呼吸器,其中,所述气流传感器包括入口和出口;并且
其中,所述入口和/或所述出口与所述出口的第一中心横向轴线偏移一长度,并且与所述出口的第二横向轴线偏移一长度。
6.根据权利要求1所述的动力驱动的空气净化呼吸器,其中,所述流体移动装置的出口与一个或多个过滤器流体地连通。
7.根据权利要求6所述的动力驱动的空气净化呼吸器,其中,一个或多个所述过滤器选自多种不同类型的过滤器;并且
其中,多种不同类型的所述过滤器中的每个过滤器由根据BS EN 14387:2004+A1:2008的不同等级表征。
8.根据权利要求7所述的动力驱动的空气净化呼吸器,其中,所述气流传感器的位置提供了在多种不同类型的所述过滤器之间能重复的气流测量。
9.根据权利要求1所述的动力驱动的空气净化呼吸器,其中,所述流体移动装置是径流式风扇。
10.根据权利要求1所述的动力驱动的空气净化呼吸器,其中,所述动力驱动的空气净化呼吸器进一步包括出口;并且
其中,所述气流传感器位于所述动力驱动的空气净化呼吸器的出口附近。
11.一种动力驱动的空气净化呼吸器,包括:
一个或多个阀组件,一个或多个所述阀组件中的每个阀组件适于接合过滤器;
其中,当所述过滤器与一个或多个所述阀组件接合时,一个或多个所述阀组件允许空气从中流过;并且
其中,当一个或多个所述阀组件不与所述过滤器接合时,一个或多个所述阀组件防止空气从中流过。
12.根据权利要求11所述的动力驱动的空气净化呼吸器,其中,一个或多个所述阀组件包括:
阀支撑件;
阀盖,耦接到所述阀支撑件;以及
弹簧,当一个或多个所述阀组件不与所述过滤器接合时,所述弹簧使所述阀支撑件沿第一方向偏置,从而导致所述阀盖与一个或多个所述阀组件接合。
13.根据权利要求12所述的动力驱动的空气净化呼吸器,其中,所述过滤器与所述阀支撑件的接合导致所述阀支撑件沿第二方向移动,从而压缩所述弹簧,并导致所述阀盖与一个或多个所述阀组件的接合释放。
14.根据权利要求12所述的动力驱动的空气净化呼吸器,其中,所述阀支撑件包括从所述阀支撑件径向地延伸的一个或多个突出部,并且一个或多个所述阀组件包括径向地延伸到一个或多个所述阀组件中的一个或多个轨道;并且
其中,一个或多个所述突出部与一个或多个所述轨道能滑动地接合。
15.根据权利要求7所述的动力驱动的空气净化呼吸器,其中,一个或多个所述阀组件包括三个阀组件。
16.根据权利要求15所述的动力驱动的空气净化呼吸器,其中,当三个所述阀组件中的一个、两个或三个各自与所述过滤器接合时,所述动力驱动的空气净化呼吸器能够运行。
17.一种用于操作动力驱动的空气净化呼吸器的方法,所述方法包括:
在第一时间通过所述动力驱动的空气净化呼吸器接收第一过滤器;
通过气流传感器感测气流;
通过与所述气流传感器通信的控制器基于所述气流来引导鼓风机速度;
在第二时间通过所述动力驱动的空气净化呼吸器接收第二过滤器;以及
对所述第二过滤器重复所述感测的步骤和所述引导的步骤;
其中,根据BS EN 14387:2004+A1:2008,所述第一过滤器和所述第二过滤器由不同等级表征。
18.根据权利要求17所述的方法,其中,所述气流传感器位于所述动力驱动的空气净化呼吸器的流体移动装置的出口附近。
19.根据权利要求18所述的方法,其中,所述气流传感器与所述出口的第一中心横向轴线偏移一长度,并且所述气流传感器与所述出口的第二横向轴线偏移一长度。
20.根据权利要求17所述的方法,其中,在接收所述第一过滤器、所述第二过滤器或两者时,基本实时地执行所述感测的步骤和所述引导的步骤。
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