CN201529333U - 采用核孔膜滤除粉尘的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于劳动防护装置技术领域，提供一种采用核孔膜滤除粉尘的装置，具体包括防护头盔、头部固定支架、核孔膜过滤系统、空气压缩系统和防尘面罩，防护头盔的内部设有头部固定支架，其特征在于：所用核孔膜孔径大小为0.5～2μm，核孔膜过滤系统固定在头部固定支架内，并通过进气导气管与固定在防护头盔外部的空气压缩系统相连，空气压缩系统将经过核孔膜过滤的洁净空气压缩，并通过送风导气管喷入防尘面罩，防尘面罩内的气压保持在1.20～1.25atm，从而阻止防尘面罩外带有粉尘的空气进入。本实用新型具有滤尘效率高，呼吸通畅，便于清洗等优点。
Description
技术领域
本实用新型属于劳动防护技术领域，具体涉及一种采用核孔膜滤除粉尘的装置。
背景技术
尘肺病是由于在职业活动中长期吸入生产性粉尘并在肺内潴留而引起的以肺组织弥漫性纤维化为主的全身性疾病，多见于煤矿与其他矿石的开采、粉碎、运输、以及机械制造、建筑等行业中长期接触生产性粉尘的工人群体。我国是世界上受尘肺病危害最严重的国家，目前全国有2100万工人在各种矿山从事经常性接触粉尘的工作，每年确诊尘肺病例一万人，由1950年代至今累计已确诊及疑似尘肺病例近100万人。
在目前的医疗技术条件下，尘肺病不可治愈，主要以预防为主，其中最常见的方法是采用防尘口罩滤除空气中的粉尘。通常使用的口罩采用纤维素材料深层吸附的方法，一般口罩很厚，呼吸不畅，并且只能滤除较大的尘粒，对10μm以下的尘粒过滤效果很差，因此，纤维素口罩预防尘肺病的效果较差。
核孔膜是由核加工设施处理而形成的一种高科技产品，膜上具有核径迹所形成的微米级的微孔，微孔的孔径大小均匀，孔形圆整光滑，孔密度为每平方厘米几十万个，甚至上百万个，根据需要可以通过控制核辐照条件和蚀刻条件得到不同孔径和孔密度的核孔膜。采用核孔膜作为过滤层滤除空气中特定粒径的粉尘微粒，具有过滤效率高、耐用、滤层清洗方便、可重复使用等优点。
中国专利CN2469936Y和CN2612401Y公开了两种采用核孔膜的防尘口罩。其中CN2469936Y未明确说明所用核孔膜的核孔孔径大小。CN2612401Y所公布的实用新型，其纱布内外层的结构会导致呼吸不畅，并且该实用新型要求保护的核孔膜孔径范围为15nm-8μm，若所用核孔膜孔径过小，则会导致呼吸不畅，若所用核孔膜孔径过大，则起不到预防尘肺病的作用。
发明内容
(一)发明目的
本实用新型针对现有技术中防尘口罩的不足之处，提供了一种采用核孔膜滤除粉尘的装置。
(二)技术方案
根据临床研究的结果，直径大于10μm的尘粒基本上被人的鼻腔吸附，直径在5～10μm的尘粒主要停留在呼吸道，直径2～5μm的尘粒主要沉积在中小支气管的粘膜壁上，只有直径2μm以下的尘粒能够到达肺部，其中直径0.5μm以下的尘粒80％以上由呼吸作用呼出。因此，直径0.5～2μm的尘粒是导致尘肺病的主要原因。
根据上述研究结果，本实用新型提供如下技术方案。
一种采用核孔膜滤除粉尘的装置，包括防护头盔、头部固定支架、核孔膜过滤系统、空气压缩系统和防尘面罩，防护头盔的内部设有头部固定支架，关键在于，所用核孔膜孔径大小为0.5～2μm，核孔膜过滤系统固定在头部固定支架内，并通过进气导气管与固定在防护头盔外部的空气压缩系统相连，空气压缩系统将经过核孔膜过滤的洁净空气压缩，并通过送风导气管喷入防尘面罩，防尘面罩内的气压保持在1.20～1.25atm，从而隔绝防尘面罩外带有粉尘的空气。
所述的头部固定支架通过卡扣固定在防护头盔上，根据需要可以拆卸下来，对核孔膜过滤系统进行清洗。
所述的核孔膜过滤系统包括纱布过滤层、核孔膜过滤层、支撑网和密封垫。所述纱布过滤层、核孔膜过滤层、支撑网和密封垫均嵌入头部固定支架并由密封圈密封，核孔膜过滤层由位于其下面的支撑网支撑。头部固定支架位于纱布过滤层以上的侧面开有若干小孔，空气由此流入后，经纱布过滤层滤除较大尘粒，然后经核孔膜过滤层过滤成为洁净空气。支撑网与密封垫之间构成洁净空气室。
所述核孔膜过滤层由2～5层依次层叠的核孔膜组成，该核孔膜采用厚度7～12μm的PET膜，其远离洁净空气室的一层孔径为1.8～2.0μm，靠近洁净空气室的一层孔径为0.3～0.5μm。
所述空气压缩系统由电池、导线、微型气泵、进气导气管和送风导气管构成，进气导气管穿过头部固定支架与洁净空气室相连，其与头部固定支架交合处由密封圈密封。
所述防尘面罩四周为带弹性的密封软垫，送风导气管与防尘面罩之间的空隙由密封圈密封，送风方向为由上向下吹气。
所述防尘面罩正下方置有单向阀，单向阀由单向导气管构成，其工作压力为1.3～1.35atm。呼气时，防尘面罩内气压增大，单向阀打开，排出废气；吸气时，防尘面罩内气压降低，单向阀闭合，防止外面带粉尘的空气进入。
(三)有益效果
本实用新型提供了一种采用特定孔径大小的核孔膜滤除粉尘的装置，所用核孔膜孔径大小为0.5～2μm。经过核孔膜过滤的洁净空气由空气压缩系统压缩后喷入防尘面罩内，使防尘面罩内的气压始终保持高于外界大气压，以防止外界带粉尘的空气进入。本实用新型具有滤尘效率高，呼吸通畅，便于清洗等优点。
附图说明
附图为采用核孔膜滤除粉尘的装置的截面图。
其中1为防护头盔，2为头部固定支架，3为纱布过滤层，4为支撑网，5为核孔膜过滤层，6为密封垫，7a、7b、7c、7d、7e、7f为密封圈，8为洁净空气室，9为电池，10为导线，11为微型气泵，12为进气导气管，13为送风导气管，14为防尘面罩，15为单向阀。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型做进一步说明。
实施例一
附图显示了一种采用核孔膜滤除粉尘的装置，具体包括防护头盔1、头部固定支架2、核孔膜过滤系统、空气压缩系统和防尘面罩14。防护头盔1的内部设有头部固定支架2，核孔膜过滤系统固定在头部固定支架2内，并通过进气导气管12与固定在防护头盔1外部的空气压缩系统相连，空气压缩系统将经过核孔膜过滤的洁净空气压缩，并通过送风导气管13喷入防尘面罩14，使防尘面罩14内的气压始终高于外界大气压，从而隔绝防尘面罩14外带有粉尘的空气。
上述装置中，头部固定支架2通过卡扣固定在防护头盔1上，根据需要可以拆卸下来，对核孔膜过滤系统进行清洗。
所述的核孔膜过滤系统包括纱布过滤层3、核孔膜过滤层5、支撑网4和密封垫6。其中纱布过滤层3、支撑网4、核孔膜过滤层5和密封垫6均嵌入头部固定支架2中，并分别由密封圈7a、7c、7b、7d密封其与头部固定支架2之间的缝隙。所述核孔膜过滤层5由位于其下面的支撑网4支撑。支撑网4与密封垫6之间构成洁净空气室8。
所述核孔膜过滤层5由两层上下层叠的核孔膜组成。其中远离洁净空气室8的上层核孔膜孔径优选为2μm，视具体情况也可以选用1.8～2μm孔径的核孔膜；靠近洁净空气室的下层核孔膜孔径为0.5μm，视具体情况也可以选用0.3～0.5孔径的核孔膜。该核孔膜优选厚度为10μm的PET核孔膜，根据需要也可以选用7～12μm厚度的其他核孔膜。
所述空气压缩系统由电池9、导线10、微型气泵11、进气导气管12和送风导管13构成，进气导气管12穿过头部固定支架2与洁净空气室8相连，其与头部固定支架2交合处由密封圈7e密封。所述微型气泵11选择适当的功率，可以使防尘面罩14内的气压保持高于外界大气压。出于防尘效果和配戴者呼吸顺畅的考虑，该气压优选1.2atm，也可以在1.2～1.25atm之间浮动。
所述防尘面罩14所用材料为塑料或者橡胶，送风导气管13与防尘面罩14之间的空隙由密封圈7f密封，送风方向为由上向下吹气。
所述防尘面罩14正下方置有单向阀15，单向阀15由单向导气管构成。所述单向阀15的工作压力优选1.3atm，根据防尘面罩14内气压的情况，可以选择单向阀15的工作压力在1.3～1.35atm之间。呼气时，防尘面罩14内气压增大，单向阀15打开，排出废气；吸气时，防尘面罩14内气压降低，单向阀15闭合，防止外面带粉尘的空气进入。
实施例二
如实施例一所述的采用核孔膜滤除粉尘的装置，其他条件不变，与实施例一的区别在于：所述核孔膜过滤层5由三层、四层或者五层由上到下依次层叠的核孔膜组成。其中远离洁净空气室8的最上一层核孔膜孔径优选为2μm，视具体情况也可以选用1.8～2μm孔径的核孔膜；靠近洁净空气室的最下一层核孔膜孔径为0.5μm，视具体情况也可以选用0.3～0.5孔径的核孔膜；其中间层核孔膜的孔径大小均在0.5～2μm之内，并且由上到下递减。
对于三层的核孔膜过滤层，其中间层核孔膜优选孔径为1.2μm的核孔膜，也可以选用0.5～2μm范围内其他孔径的核孔膜。对于四层的核孔膜过滤层，其中间两层的核孔膜孔径依次优选为1.5μm和1.0μm，也可以选用0.5～2μm范围内的其他孔径并且使其下层核孔膜孔径不大于上层核孔膜孔径。对于五层的核孔膜过滤层，其中间三层的核孔膜孔径由上到下依次优选为1.6μm、1.2μm、0.8μm，也可以选用0.5～2μm范围内的其他孔径并且使其下层核孔膜孔径不大于上层核孔膜孔径。
以上内容是结合优选的实施例对本实用新型所做的具体说明，不能认定本实用新型的具体实施方式仅限于这些说明。对本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演和变换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种采用核孔膜滤除粉尘的装置，包括防护头盔(1)、头部固定支架(2)、核孔膜过滤系统、空气压缩系统和防尘面罩(14)，头部固定支架(2)固定在防护头盔(1)内，其特征在于：核孔膜过滤系统包括纱布过滤层(3)、核孔膜过滤层(5)、支撑网(4)和密封垫(6)，纱布过滤层(3)、核孔膜过滤层(5)、支撑网(4)和密封垫(6)均嵌入头部固定支架(2)内并由密封圈(7a～7d)密封，核孔膜过滤层(5)所用核孔膜孔径大小为0.5～2μm，核孔膜过滤层(5)由位于其下面的支撑网(4)支撑，支撑网(4)与密封垫(6)之间构成洁净空气室(8)；空气压缩系统由电池(9)、导线(10)、微型气泵(11)、进气导气管(12)和送风导气管(13)组成，电池(9)、导线(10)和微型气泵(11)固定在防护头盔(1)外部，进气导气管(12)穿过头部固定支架(2)与洁净空气室(8)相连并由密封圈(7e)密封其与头部固定支架(2)的缝隙，微型气泵(11)将经过核孔膜过滤的洁净空气压缩，并通过送风导气管(13)喷入防尘面罩(14)；送风导气管(13)与防尘面罩(14)之间的缝隙由密封圈(7f)密封，防尘面罩(14)内的气压保持在1.20～1.25atm。
2.根据权利要求1所述采用核孔膜滤除粉尘的装置，其特征在于：所述头部固定支架(2)通过卡扣固定在防护头盔(1)内。
3.根据权利要求1所述采用核孔膜滤除粉尘的装置，其特征在于：核孔膜过滤层(5)由2～5层厚度为7～12μm的PET核孔膜依次层叠而组成。
4.根据权利要求1或3所述的采用核孔膜滤除粉尘的装置，其特征在于：核孔膜过滤层(5)远离洁净空气室(8)的一层核孔膜孔径为1.8～2.0μm，靠近洁净空气室(8)的一层核孔膜孔径为0.3～0.5μm。
5.根据权利要求1所述采用核孔膜滤除粉尘的装置，其特征在于：防尘面罩(14)四周为带弹性的密封软垫，送风方向为由上向下吹气。
6.根据权利要求1或5所述采用核孔膜滤除粉尘的装置，其特征在于：所述防尘面罩(14)正下方置有单向阀(15)，单向阀(15)由单向导气管构成，其工作压力为1.3～1.35atm。
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