CN115485050A - 滤筒及其制造和使用方法 - Google Patents

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CN115485050A CN202180031093.2A CN202180031093A CN115485050A CN 115485050 A CN115485050 A CN 115485050A CN 202180031093 A CN202180031093 A CN 202180031093A CN 115485050 A CN115485050 A CN 115485050A
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N·L·弗里德曼
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WL Gore and Associates Inc
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Abstract

一种滤筒包括第一端部件、第二端部件，并且提供了位于第一端部件和第二端部件之间的过滤介质。过滤介质保持第一端部件和第二端部件之间的分离，以允许空气流过过滤介质。第一端部件包括至少两个接纳部，并且第二端部件包括至少一个突起，该突起构造成与至少两个接纳部交界，以当对滤筒施加扭矩时将第一端部件和第二端部件相对于彼此保持在相同的相对位置。筒通过将过滤介质结合至第一端部件和第二端部件的粘合剂而组装在一起。

Description

滤筒及其制造和使用方法
技术领域
本发明涉及可用于过滤面罩、动力空气净化设备(PAPD)、呼吸机(通风机)和其它过滤器应用的滤筒，以及制造和使用滤筒的方法。
背景技术
过滤器用于各种环境，包括工作场所等具有危险条件的环境。个人空气过滤器系统用于保护个人的呼吸系统，可以直接或间接佩戴以与用户的呼吸系统接触。本发明纠正了本领域目前未解决的缺陷。
发明内容
各方面涉及一种滤筒，它允许简单地附连至多种基本医疗保健设备上，这些设备有效地保护其过滤介质免受意外损坏并允许清洁和再消毒。滤筒可适用于N95(NIOSH)面罩和其它过滤设备。
根据一示例(“示例1”)，一种滤筒包括第一端部件、第二端部件、以及定位在第一端部件和第二端部件之间的过滤介质，过滤介质维持第一端部件和第二端部件之间的分离，以允许空气流过过滤介质。第一端部件可选地包括至少两个接纳部，并且第二端部件包括至少一个突起，该至少一个突起构造成与至少两个接纳部交界，以当对滤筒施加扭矩时将第一端部件和第二端部件相对于彼此保持在相同的相对位置。滤筒可选地通过将过滤介质结合至第一端部件和第二端部件的粘合剂(通过将过滤介质粘结到第一端部件和第二端部件)而组装起来。
根据相对于示例1更进一步的另一示例(“示例2”)，第一端部件包括至少3个狭槽，并且第二端部件包括至少3个对应的突起。
根据相对于示例1更进一步的另一示例(“示例3”)，第一端部件和第二端部件包括一系列突出部，突出部部分地覆盖过滤介质以在处理(搬运)滤筒时保护过滤介质免受损坏。
根据相对于示例3更进一步的另一示例(“示例4”)，突出部包括起伏(波纹状)的图案。
根据相对于示例1更进一步的另一示例(“示例5”)，筒仅利用将过滤介质结合至第一端部件和第二端部件的粘合剂而组装在一起(仅通过将过滤介质粘结至第一端部件和第二端部件来将筒组装在一起)。
根据相对于示例1更进一步的另一示例(“示例6”)，在端部件中的至少一个上包括配件，以允许滤筒附连到基部上。
根据相对于示例6更进一步的另一示例(“示例7”)，该配件构造成允许滤筒通过扭转附连于基部。
根据相对于示例1更进一步的另一示例(“示例8”)，基部包括面罩。
根据相对于示例1更进一步的另一示例(“示例9”)，基部包括与软管的交界部。
根据相对于示例9更进一步的另一示例(“示例10”)，软管附连至动力空气净化设备。
根据相对于示例9更进一步的另一示例(“示例11”)，软管附连至呼吸机设备。
根据相对于示例1更进一步的另一示例(“示例12”)，基部包括与具有切口的平板(交界)的交界部。
根据相对于示例6更进一步的另一示例(“示例13”)，具有配件的端部件包括垫圈交界部。
根据相对于示例13更进一步的另一示例(“示例14”)，垫圈交界部包括凹槽，该凹槽构造成接纳O形环垫圈，以在滤筒和基部之间进行密封。
根据相对于示例13更进一步的另一示例(“示例15”)，垫圈交界部包括附连于端部件的圆形平坦垫圈(平面垫圈)。
根据另一示例(“示例16”)，一种滤筒包括第一端部件、第二端部件、以及定位在第一端部件和第二端部件之间的过滤介质，过滤介质维持第一端部件和第二端部件之间的分离，以允许空气流过过滤介质；其中，第一端部件和第二端部件包括一系列突出部，突出部部分地覆盖过滤介质以在处理滤筒时保护过滤介质免受损坏。
根据相对于示例16更进一步的另一示例(“示例17”)，突出部包括起伏的图案。
根据相对于示例16更进一步的另一示例(“示例18”)，第一端部件包括至少两个狭槽，并且第二端部件包括至少一个突起，该突起构造成与至少两个狭槽交界，以当对滤筒施加扭矩时将第一端部件和第二端部件相对于彼此保持在相同的相对位置。
根据相对于示例18更进一步的另一示例(“示例19”)，第一端部件包括至少3个狭槽，并且第二端部件包括至少3个对应的突起。
根据相对于示例16更进一步的另一示例(“示例20”)，在端部件中的至少一个上包括配件，以允许滤筒附连到基部上。
根据相对于示例20更进一步的另一示例(“示例21”)，基部包括面罩。
根据另一示例(“示例22”)，一种滤筒包括第一端部件、第二端部件、以及定位在第一端部件和第二端部件之间的过滤介质，过滤介质维持第一端部件和第二端部件之间的分离，以允许空气流过过滤介质；其中，第一端部件包括至少一个突起，该突起构造成与第二端部件接界，以在使用期间抵抗第一端部件朝向第二端部件的压缩；其中，筒通过将过滤介质结合至第一端部件和第二端部件的粘合剂而组装在一起(通过将过滤介质粘结至第一端部件和第二端部件来将滤筒组装起来)。
根据另一示例(“示例23”)，一种用于安装至面罩的滤筒，该滤筒包括具有第一直径的第一端部件；具有大于第一直径的第二端直径的第二端部件；以及过滤介质，该过滤介质位于第一端部件和第二端部件之间，过滤介质维持第一端部件和第二端部件之间的分离，以允许空气流过过滤介质，过滤介质具有从第一端部件朝向第二端部件的渐缩外轮廓。
根据相对于示例23更进一步的另一示例(“示例24”)，第一端部件包括至少两个接纳部，并且第二端部件包括至少一个突起，该突起构造成与至少两个接纳部交界，以当对滤筒施加扭矩时将第一端部件和第二端部件相对于彼此保持在相同的相对位置。
根据相对于示例23更进一步的另一示例(“示例25”)，第一端部件包括至少3个狭槽，并且第二端部件包括至少3个对应的突起。
根据相对于示例23更进一步的另一示例(“示例26”)，其中，第一端部件和第二端部件包括一系列突出部，突出部部分地覆盖过滤介质以在处理滤筒时保护过滤介质免受损坏。
根据相对于示例26更进一步的另一示例(“示例27”)，突起包括起伏(波纹状)的图案。
根据相对于示例23更进一步的另一示例(“示例28”)，筒仅利用将过滤介质结合至第一端部件和第二端部件的粘合剂而组装在一起(仅通过将过滤介质粘结到第一端部件和第二端部件来将滤筒组装起来)。
根据相对于示例23更进一步的另一示例(“示例29”)，在端部件中的至少一个上包括配件，以允许滤筒附连到基部上。
根据相对于示例29更进一步的另一示例(“示例30”)，该配件构造成允许滤筒通过扭转而附连于基部。
根据相对于示例23更进一步的另一示例(“示例31”)，基部包括面罩。
根据相对于示例23更进一步的另一示例(“示例32”)，基部包括与软管的交界部。
根据相对于示例32更进一步的另一示例(“示例33”)，软管附连至动力空气净化设备。
根据相对于示例32更进一步的另一示例(“示例34”)，软管附连至呼吸机设备。
根据相对于示例1更进一步的另一示例(“示例35”)，基部包括与具有切口的平板(交界)的交界部。
根据相对于示例29更进一步的另一示例(“示例36”)，具有配件的端部件包括垫圈交界部。
根据相对于示例36更进一步的另一示例(“示例37”)，垫圈交界部包括凹槽，该凹槽构造成接纳O形环垫圈，以在滤筒和基部之间进行密封。
根据相对于示例36更进一步的另一示例(“示例38”)，垫圈交界部包括附连于端部件的圆形平坦(平面)垫圈。
附图说明
包含附图以提供对本发明的进一步理解，并且附图包含在本说明书中并构成本说明书的一部分，附图示出了本发明的实施例，并且与说明一起用于阐释本发明的原理。
图1是滤筒的一实施例的俯视平面图。
图2是沿着图5中的线A-A剖取的滤筒的一实施例的剖视图。
图3是滤筒的一实施例的四分之三等距视图(轴测图)，示出了其第二端部件和卡口附连部。
图4是滤筒的一实施例的侧视图。
图5是图4的滤筒的实施例旋转90度的侧视图。
图6是沿着图5中的线B-B剖取的滤筒的一实施例的剖视图。
图7是滤筒的一实施例的平面仰视图。
图8是滤筒的一实施例的四分之三等距视图，示出了其第一端部件和第二端部件。
图9是图8所示的滤筒的等距视图的分解图。
图10是图3所示的滤筒的等距视图的分解图。
图11是图9所示的滤筒的分解图的局部剖视图。
图12是图10所示的滤筒的分解图的局部剖视图。
图13是图9所示滤筒的分解图，示出了滤筒与O形环和面罩的关系。
图14是图10所示滤筒的分解图，示出了滤筒与O形环和面罩的关系。
图15是示出为安装在面罩上的滤筒的一实施例的正视图。
图16是图15的滤筒和面罩沿着线C-C剖取的剖视图。
图17是图9所示滤筒的分解图，示出了滤筒与O形环和基板的关系。
图18是图10所示滤筒的分解图，示出了滤筒与O形环和基板的关系。
图19是安装至O形环和基板的滤筒的一实施例的俯视平面图。
图20是图20的滤筒沿着线D-D剖取的剖视图。
图21是图9所示滤筒的分解图，示出了滤筒与垫圈和基板的关系。
图22是图10所示滤筒的分解图，示出了滤筒与垫圈和基板的关系。
图23是安装至垫圈和基板的滤筒的一实施例的俯视平面图。
图24是图23的滤筒沿着线E-E剖取的剖视图。
图25是佩戴动力空气净化设备的人的正视图，该动力空气净化设备结合了滤筒的一实施例。
图26是佩戴面罩的人的正视图，该面罩结合了滤筒的一实施例。
图27是佩戴面罩的人的侧视图，该面罩结合了滤筒的一实施例。
图28是面罩和O形环，以及并排设置的拆卸的滤筒的一实施例的平面图。
图29是安装在软管上的基部附连部的实施例的侧视图。
图30是图29所示的基部附连部和软管的四分之三视图。
图31是图29所示的基部附连部和软管的侧视图，其中滤筒的实施例安装至基部。
图32是结合滤筒的一实施例的渐缩滤筒的正视图。
图33示出了图32所示的滤筒的侧视图。
图34是结合滤筒的一实施例具有从端部件延伸的突出部的渐缩滤筒的侧视图。
具体实施方式
本领域的技术人员应容易理解到可以通过随机数量的构造成实现所需功能的方法和设备来实现本公开的各方面。换言之，其它方法和设备可包含到文中以实现所需的功能。还应注意此处参考的附图并非都按比例绘制，而是可扩大来说明本公开的各方面，且在这方面，附图不应被解释为限制性的。
尽管本发明可结合各种原理和理念来描述，但本发明不应受理论的限制。
图1至12中所示的是本文所公开的滤筒10的一实施例。滤筒包括第一端部件和第二端部件，例如顶端部件12和底端部件14，以及安装在两个端部件之间的过滤介质16。在两个端部件之间设置有足够尺寸的间隙18，以允许自由气流通过过滤介质。
过滤介质16可以是任何期望的材料和结构。过滤材料可包括塑料、纸或其它材料，并且可以是膜、层合材料(层合物)、毡或任何其它合适的构造。为了在设计成用于清洗、消毒、杀菌或以其它方式清洁和恢复的滤筒10中使用，过滤材料应当是能够承受恢复要求的材料。合适的过滤材料包括膨胀型聚四氟乙烯(ePTFE)、聚乙烯(PE)、聚丙烯或其它现在已知或其它开发的过滤材料。过滤介质可设置成任何期望的构造，例如圆柱体或各种回旋形状。如图所示，过滤介质包含增加过滤材料表面积的多个褶皱。过滤介质可以被涂覆、装载、分层或以其它方式与诸如抗微生物剂、碳等其它材料组合，以提高过滤效率或使用寿命。为了在N95型过滤器应用中使用，期望使用过滤材料，诸如聚酯、聚丙烯、聚氨酯、活性炭、ePTFE、尼龙或纤维素。
类似地，端部件12、14可由任何适合期望应用的材料构成，诸如采用塑料、金属、碳或可以机加工、成型、注塑成型或以其它方式成型、分层、3D打印、真空形成或以其它方式产生的其它材料。同样，如果需要清洗、消毒、灭菌或以其它方式清洁或恢复(修复)滤筒，则端部件应由能够承受期望的恢复过程的材料制成。为了在N95型过滤器应用中使用，期望由诸如聚碳酸酯、聚砜、尼龙之类的塑料材料或不锈钢构造端部件。
顶端部件12和底端部件14中的一个或两者可包括一系列突出部20，这些突出部部分地覆盖和保护过滤介质16，同时仍维持间隙18。突出部可具有任何合适的大小、形状或尺寸，以避免在操作滤筒10时意外处理过滤介质。合适的间隙18可大约是用户手指的大小，例如大约0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5或4厘米(分别为0.20、0.39、0.59、0.79、0.98、1.18、1.38和1.57英寸)，使得用户在使用期间不会意外伸入间隙并损坏过滤介质。无论间隙的大小如何，突出部20还提供了合适的表面，用户可以在该表面上抓取滤筒而不接触过滤介质16。
在所示的实施例中，突出部20构造为一系列起伏(波纹状部)，并且顶端部件12和底端部件14上的起伏(波纹状部)相互协配地定向，以围绕滤筒10的周缘形成均匀间隔开的间隙18。虽然使用均匀的、相互配合的起伏提供了吸引人的装饰性展示，但应当理解，能够以多种方式对突出部进行成形和对准，以提供对过滤介质16的有效保护，包括正方形或其它矩形形状、半圆形或其它椭圆形状、菱形或其它三角形状、指状部或其它细长突出部等以及各种不规则形状中的任何一种。突出部可对准或可不对准以在端部件之间协配，以形成围绕滤筒10的周缘的均匀间隙18。例如，突出部20在顶端部件12或底端部件14中的一个上的周向位置处提供增大的表面，这为操纵提供增强的牵引力。通过包括协作的突出部20，在顶端部件12和底端部件14两者上的不同周缘位置处提供增加的表面积，因为这两个端部件中的一个或两者可能需要调节、操纵或以其它方式处理。
空气通道22设置成通过底端部件14，以提供间隙18之间、通过过滤介质16并通过空气通道22的空气连通。
为了将滤筒10组装在一起，过滤介质16结合(粘结)或以其它方式附连于每个端部件。过滤介质16和端部件的附连可以是流体密封或接近流体密封的连接(即，既能抵抗气体流体、又能抵抗液体流体)，从而限制或避免流体围绕过滤介质16流动。然而，应当理解的是，为了实现本说明书的预期结果，该附连(部)只需要足以抵抗寻求过滤的颗粒或其它物质的通过即可。附连(部)可以是过滤介质16和端部件之间的诸如使用粘合剂、灌封材料、热、超声波或其它形式的结合等的任何合适的形式。端部件可包括凹槽以接纳过滤介质16，以形成更牢固和均匀的连接。
在图中所示的一实施例中，诸如在图2、6、9-12中所示，过滤介质16通过将粘合剂24以灌封材料的形式施加至端部件的每一个中来附连于端部件，过滤介质16嵌入并结合(粘结)到端部件的每一个中。灌封材料可以是与过滤介质16形成强不透流体的结合的任何形式的材料。合适的材料可以是聚合物，诸如热塑性或热固性材料，例如聚氨酯、硅树脂、环氧树脂、氰基丙烯酸酯(丙烯腈)和其它丙烯酸粘合剂等。
底端部件14构造成以流体密封的方式附连至各种基部，以允许滤筒10与用户的呼吸系统或其它空气传输或收集设备直接或间接地流体连通。合适的基部附连机构可以是多种锁定机构，其可包括卡口式扭转连接、螺纹连接、卡扣连接、锁环连接等。滤筒10还可诸如通过粘合剂或其它结合或通过将基部和滤筒10一体地形成在一起来永久或半永久地附连于基部。
在所示的一实施例中，底端连接件14包括卡口型扭转交界部26，该交界部包括构造成连接至基部中的相应开口的两个裂片(瓣片/凸片)28a、28b。
在所示的一实施例中，各端部件仅借助粘合剂24附连于过滤介质16。这是将滤筒组装在一起的高效方法，因为它只需要结合三个部件而不需要其它连接步骤或机构。以这种方式将滤筒10组装在一起时的一个问题是：诸如通过安装或移除滤筒10而施加至顶端部件12的任何扭力将通过过滤介质16传递至底端部件14。过大的扭(矩)力可能损坏过滤介质和/或过滤介质16与端部件之间的结合。因此，可期望包括一些装置以在向滤筒10施加扭(矩)力时协助保持两个端部件12、14和过滤介质16对准。
在所示的一实施例中，两个端部件包括互锁以帮助滤筒10的所有部件零件在施加扭矩时保持对准的协配元件，例如通过在端部件中提供至少两个突起和至少两个对应的开口。如图所示，顶端部件12包括三个突起30a、30b、30c，底端部件14包括三个对应的狭槽或接纳部32a、32b、32c，突起30互锁到这些狭槽或接纳部中。以这种方式使用突起和接纳部的这种三裂片(三瓣)芯部构造协助扭矩力通过滤筒10的传递并确保过滤介质16不承受全部扭矩力。应当理解的是，类似的结果可通过其它实施例实现，诸如通过提供与两个或更多个互补的接纳部接界的单个宽的突起或多分支的突起。
三个突起30a、30b和30c可定位成使得它们延伸穿过过滤介质16的内部。例如，突起30可从顶端部件12延伸，穿过由过滤介质16形成的内腔或通道，并到达底端部件14。当组装滤筒时，突起30可充当过滤介质16的径向支承部。通过在端部件中提供至少一个突起和对应的开口，滤筒10具有增加的柱状强度(断裂强度)，这将减少过滤介质16在压缩应变施加于端部件之间的情况下被压碎或以其它方式损坏的可能性。通过提供上述三裂片(三瓣)芯部同时实现了这种益处。
如已经注意到的，所述的滤筒10可与多种不同的设备结合使用，包括面罩、呼吸器、空气净化系统等。
图13-16示出了滤筒10的一实施例，该滤筒安装至诸如面罩34之类的基部。垫圈36可包括在滤筒10和基部之间。垫圈可以是将协助维持滤筒10和基部之间的流体密封的任何形式。可在滤筒和/或基部中提供凹槽或其它合适的接合部38，以辅助定位垫圈36并将其保持在位。如图13-16所示，一种合适的垫圈可以是O形环。
面罩34包括与滤筒10中的交界部26互补的装置，以允许滤筒10和面罩34之间的锁定接界。在图中所示的一实施例中，这包括构造成与裂片28a、28b形成锁定接合的裂片(瓣片)40a、40b。
类似地，图17-20示出了滤筒10的一实施例，该滤筒安装至基板42。诸如O形环之类的垫圈36再次包括在滤筒10和基板42之间。基板42包括与滤筒10中的交界部26互补的装置，以允许滤筒10和基板42之间的锁定接界，诸如开口43a、43b，这两个开口构造成接纳滤筒10中的裂片28a、28b，然后在扭转时在滤筒10和基板42之间形成锁定接合。
滤筒10的另一实施例如图21-24所示，该滤筒类似于以上参照图17-20所述的实施例，但使用平坦垫圈44安装至基板42。
图25示出了佩戴动力空气净化设备46的人，该动力空气净化设备46包含滤筒10的一实施例，其中，空气交换通过软管48和全罩式面罩50进行。
图26和27示出了佩戴面罩34的人和滤筒10的一实施例。
图27是佩戴面罩的人的侧视图，该面罩包含滤筒的一实施例。
图28是面罩34、O形环36、以及并排设置的拆卸的滤筒10的一实施例的平面图。
图29-31示出了可与如本文所述的滤筒10的实施例一起使用的基部的另一实施例。在这种情况下，基部包括附连至软管54的软管连接部52。软管54可连接于各种其它空气处理装置，包括面罩、动力空气净化设备、呼吸机等。
如所指出的，清洁、补充或以其它方式恢复过滤介质以延长本文所述的滤筒的寿命是有益的。选项包括但不限于用水和肥皂清洗、消毒(诸如在高压釜中或者用EtO或其它合适的物质或工艺)或灭菌。
所述滤筒的益处包括但不限于：
·在处理滤筒时保护过滤介质，诸如当戴上、脱下或使用面罩或其它基部时，当将滤筒安装至基部或从基部移除时，当运输和储存滤筒时，当滤筒被清洗、消毒和/或灭菌时等；
·当包含可清洗或以其它方式可补充的过滤介质时，在清洗、消毒或补充过滤介质的其它动作期间保护过滤介质；
·在使用中更开放地暴露过滤介质，从而允许更有效的空气流过过滤介质而不是可能需要筛网或其它覆盖物来保护过滤介质的其它设备设计；
·构造和组装简单，零件更少，并且能够有效地组装滤筒，只需在每个端盖中使用粘合剂从而将筒保持在一起即可；
·围绕滤筒的侧部的突出部可使通过过滤介质的气流最大化，同时减少可用于使用户将他们的手指伸过外壳并在拧紧过滤介质时抓住过滤介质的空间。这保护了过滤介质免于处理，同时消除了在过滤介质周围放置额外的筛网的需要，这简化了零件数量；
·中心的三裂片(三瓣)芯部提供通过筒的芯部的良好气流，并将扭矩从盖传递至基部，以使过滤介质上的力最小化。这是两侧的模制特征，这种特征无需粘合即可将扭矩从一个盖传递至另一个盖。这通常是通过使用单独的圆柱形“芯部”部件来实现的，但这种方法完全消除了该部件的需要，而是将该特征集成到端盖的单个模制零件中；
·卡口锁定件设计适用于一系列O形环尺寸以及平坦圆形垫圈，以将筒密封至配合零件。配合特征的简单平面设计在密封方式上非常灵活，当卡口拧紧时，筒与配合件的相对运动大到足以密封有些不平坦的表面(当卡口拧紧时，总行程运动约为零件之间1.5毫米的相对运动)；
·用于基部附连的简单2裂片卡口设计能够接合更复杂的模制零件或3D打印零件，同时仍允许密封到具有像特定几何形状切口的平板一样简单的东西上。这允许根据配合零件的制造方法(机加工、注塑模制、3D打印、真空成型等)提供许多不同的密封选项。
参考图32A和32B，示出的滤筒10的实施例包括渐缩或截头锥形轮廓。滤筒10包括顶端部件12(即，第一端部件)和底端部件14(即，第二端部件)。顶端部件12包括第一直径13并且底端部件14具有大于第一直径13的第二直径15。过滤介质16安装在两个端部件12、14之间，使得外径朝向顶端部件12减小。如图32所示，在两个端部件12、14之间设置有足够尺寸的间隙18，以允许自由气流通过过滤介质16。如图33所示，端部件12、14还可包括突出部20。突出部20可操作成用于与本文前述相同的功能和目的。突出部20可形成为成角度的(倾斜的)，从而符合或匹配呈渐缩构造的过滤介质16的类似轮廓。这限制了突出部20与过滤介质16干涉或以其它方式接触过滤介质16，这在一些实施例中会导致磨损增加。因此，突出部20可分别在顶端部件12和底端部件14上向外和向内扩开。
在一些实施例中，过滤介质16定位在两个端部件12、14之间以形成渐缩轮廓，使得过滤介质16的直径沿着纵向长度朝向顶端部件12减小。过滤介质16的褶皱定位成相对于底端部件14近侧的褶皱在顶端部件12的近侧更紧密。过滤介质16的渐缩轮廓可形成相对于纵向轴线LA从约五(5)度至约三十(30)度的角度A。例如，在一实施例中，过滤介质16定位成相对于纵向轴线形成十五(15)度的角度A。过滤介质16和纵向轴线LA之间的相对角度A可以是五(5)度、十(10)度、十五(15)度、二十(20)度、二十五(25)度或三十(30)度。
过滤介质16与端部件12、14一起定位以形成流体密封，使得流体流过过滤介质16并且不在过滤介质16和端部件12、14之间流过。因为过滤介质16相对于纵向轴线成角度，所以过滤介质16的由端部组件12、14和过滤介质16接纳的端部可被修改以提供过滤介质16和端部件12、14之间的牢固密封。例如，可在过滤介质16和端部件12、14之间施加足够的粘合剂或灌封材料，以将过滤介质16和端部件12、14彼此固定并填充过滤介质16和端部件12、14之间的任何间隙。
在一些实施例中，端部件12、14的接纳表面可成角度以适应通过将过滤介质16以渐缩构造定位而形成在过滤介质16的纵向端部处的任何角度。在一些实施例中，过滤介质16的纵向端部可形成或切割成当过滤介质16定位成渐缩构造时止于平面。如图所示，滤筒10还包括交界部26，使得滤筒10可以与诸如面罩等的其它部件交界。
通过提供具有渐缩轮廓的滤筒10可实现几个优点。这些优点中的一些包括但不限于顶端部件12的重量减少、滤筒的轮廓减小、滤筒10的纵向长度减小、以及过滤介质16的表面积相对于径向轮廓和纵向长度增加。例如，当滤筒10安装至面罩(例如面罩34、全罩式面罩50等)时，相对于具有相同表面积的过滤介质16的未改实施例，由滤筒10的渐缩和长度提供的减小的外部轮廓为滤筒10之外的视野提供了增加的可见度。此外，顶端部件12的减小的纵向长度和质量减小了力矩臂，并因此减小了当安装至面罩时由滤筒10施加在面罩上的扭矩。这还允许将滤筒10放置在不同位置以用于增强的流动路径、可见度等。
对本领域的技术人员将明显的是，可对本发明进行各种改型和变化而不脱离本发明的精神或范围。因此，本发明意在涵盖该发明的改型和变化，只要它们在所附权利要求及其等同物的范围内。

Claims (23)

1.一种滤筒，所述滤筒包括：
第一端部件、第二端部件、以及定位在所述第一端部件和所述第二端部件之间的过滤介质，所述过滤介质维持所述第一端部件和所述第二端部件之间的分离，以允许空气流过所述过滤介质；
其中，所述第一端部件包括至少两个接纳部，并且所述第二端部件包括至少一个突起，所述至少一个突起构造成与所述至少两个接纳部交界，以当对所述滤筒施加扭矩时将所述第一端部件和所述第二端部件相对于彼此保持在相同的相对位置；
其中，所述筒通过将所述过滤介质结合至所述第一端部件和所述第二端部件的粘合剂而组装起来。
2.如权利要求1所述的滤筒，其特征在于，所述第一端部件包括至少3个狭槽，并且所述第二端部件包括至少3个对应的突起。
3.如权利要求1所述的滤筒，其特征在于，所述第一端部件和所述第二端部件包括一系列突出部，所述突出部部分地覆盖所述过滤介质以在处理所述滤筒时保护所述过滤介质免受损坏。
4.如权利要求3所述的滤筒，其特征在于，所述突出部包括起伏图案。
5.如权利要求1所述的滤筒，其特征在于，所述筒仅利用将所述过滤介质结合至所述第一端部件和所述第二端部件的粘合剂而组装起来。
6.如权利要求1所述的滤筒，其特征在于，在所述第一端部件和所述第二端部件中的至少一个上包括配件，以允许所述滤筒附连到基部上。
7.如权利要求6所述的滤筒，其特征在于，所述配件构造成允许所述滤筒通过扭转附连于所述基部。
8.如权利要求6所述的滤筒，其特征在于，所述基部包括面罩。
9.如权利要求6所述的滤筒，其特征在于，所述基部包括与软管的交界部。
10.如权利要求9所述的滤筒，其特征在于，所述软管附连至动力空气净化设备。
11.如权利要求9所述的滤筒，其特征在于，所述软管附连至呼吸机设备。
12.如权利要求6所述的滤筒，其特征在于，所述基部包括与具有切口的平板的交界部。
13.如权利要求6所述的滤筒，其特征在于，包括所述配件的所述第一端部件和所述第二端部件中的一个包括垫圈交界部。
14.如权利要求13所述的滤筒，其特征在于，所述垫圈交界部包括凹槽，所述凹槽构造成接纳O形环垫圈以在所述滤筒和所述基部之间进行密封。
15.如权利要求13所述的滤筒，其特征在于，所述垫圈交界部包括附连于所述第一端部件和所述第二端部件中的一个的圆形平坦垫圈。
16.一种滤筒，所述滤筒包括：
第一端部件、第二端部件、以及定位在所述第一端部件和所述第二端部件之间的过滤介质，所述过滤介质维持所述第一端部件和所述第二端部件之间的分离，以允许空气流过所述过滤介质；
其中，所述第一端部件和所述第二端部件包括一系列突出部，所述突出部部分地覆盖所述过滤介质，以在处理所述滤筒时保护所述过滤介质免受损坏。
17.如权利要求16所述的滤筒，其特征在于，所述突出部包括起伏图案。
18.如权利要求16所述的滤筒，其特征在于，所述第一端部件包括至少两个狭槽，并且所述第二端部件包括至少一个突起，所述至少一个突起构造成与所述至少两个狭槽交界，以当对所述滤筒施加扭矩时将所述第一端部件和所述第二端部件相对于彼此保持在相同的相对位置。
19.如权利要求18所述的滤筒，其特征在于，所述第一端部件包括至少3个狭槽，并且所述第二端部件包括至少3个对应的突起。
20.如权利要求16所述的滤筒，其特征在于，在所述端部件中的至少一个上包括配件，以允许所述滤筒附连到基部上。
21.如权利要求20所述的滤筒，其特征在于，所述基部包括面罩。
22.一种滤筒，所述滤筒包括：
第一端部件、第二端部件、以及定位在所述第一端部件和所述第二端部件之间的过滤介质，所述过滤介质维持所述第一端部件和所述第二端部件之间的分离，以允许空气流过所述过滤介质；
其中，所述第一端部件包括至少一个突起，所述至少一个突起构造成与第二端部件接界，以在使用期间抵抗所述第一端部件朝向所述第二端部件的压缩；
其中，所述筒通过将所述过滤介质结合至所述第一端部件和所述第二端部件的粘合剂而组装起来。
23.一种用于安装至面罩的滤筒，所述滤筒包括：
具有第一直径的第一端部件；
具有大于第一直径的第二端直径的第二端部件；以及
定位在所述第一端部件和所述第二端部件之间的过滤介质，所述过滤介质维持所述第一端部件和所述第二端部件之间的分离，以允许空气流过所述过滤介质，所述过滤介质具有从所述第一端部件朝向所述第二端部件的渐缩外轮廓。
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