JP7177789B2 - NBC filter unit with ventilation bypass - Google Patents
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Description
本発明は、居住用安全室のNBCフィルタ作用システムのための核生物化学(NBC)フィルタユニット、特に、一体型換気バイパスを有するNBCフィルタユニットに関する。 The present invention relates to nuclear biochemistry (NBC) filter units for NBC filtering systems in residential safety rooms, and in particular to NBC filter units with integrated ventilation bypass.
米国本土安全保障省(DHS)やイスラエルのホームフロントコマンド(HFC)などの国家的な文民防衛当局は、核、生物、または化学的な攻撃の場合には、市民に封止シェルタに入るように指示している。イスラエルでは、すべての住居は、イスラエル政府の基準にしたがって建設された、封止された防爆安全室を含んでいる。イスラエルの規制は、すべての新たな個別の住居の防爆安全室に、NBCフィルタ作用および換気システムを設置することを強制している。「核生物化学」を表すNBCという用語は、広い解釈で本特許出願を通して使用されており、核、生物、および化学のうちの少なくとも1つを意味する。したがって、NBCは、この用途のために、すべての機能が必要なことを意味する訳ではなく、たとえば、生物および化学的な攻撃に対する防御は提供するが、核攻撃に対する防御はまったく提供しない、または部分的のみしか提供しないフィルタも、この用途の目的のためのNBCフィルタユニットと見なされる。 National civilian defense authorities, such as the U.S. Department of Homeland Security (DHS) and Israel's Home Front Command (HFC), require civilians to enter sealed shelters in the event of a nuclear, biological, or chemical attack. instructing. In Israel, all dwellings include sealed explosion-proof safe rooms constructed according to Israeli government standards. Israeli regulations mandate the installation of NBC filtering and ventilation systems in explosion-proof safe rooms in all new individual dwellings. The term NBC, which stands for "nuclear biochemistry", is used throughout this patent application in a broad sense and means at least one of nuclear, biological, and chemical. Thus, an NBC does not imply that all functions are required for this application, e.g., it provides protection against biological and chemical attack, but no protection against nuclear attack, or A filter that provides only partial coverage is also considered an NBC filter unit for the purposes of this application.
本出願に対するイスラエル特許第124273号(米国特許第6,328,775号)は、防護された空間への汚染された空気の侵入に対する防護のための、コンパクトで携帯可能なシステムを記載している。記載されたユニットが、爆風防護された安全室に設置されるとき、システムは壁の外側に逆風弁を、そして壁の内側にクイックコネクトフランジを担持する、建物の外壁を通して備え付けられた吸気口を含んでいる。排気ユニットは、過圧開放弁を備えた、安全室の好ましくは反対側の内壁を介して据え付けられる。このシステムは、クイックコネクトフランジによって吸気口に取り付け可能な携帯用NBCフィルタユニットと、主電源によって動作し、オプションで内部バッテリによってバックアップされる携帯用電動送風機ユニットとをさらに含んでいる。この送風機ユニットは、フィルタユニットの出口に直接、または可撓性延長ダクトを用いて取り付け可能である。主電源が故障した場合でも防護を提供する手動空気ポンプも含まれている。通常の条件では、フィルタと送風機は手の届きやすい場所に保管されており、安全室は毎日の使用が可能である。NBC緊急状態が宣言されると、携帯用NBCフィルタは吸気口に接続され、携帯用電動送風機はフィルタの出口に取り付けられる。 Israel Patent No. 124273 (U.S. Pat. No. 6,328,775) to this application describes a compact, portable system for protection against ingress of contaminated air into a protected space. . When the described unit is installed in a blast-protected safety room, the system has an air intake mounted through the exterior wall of the building carrying a backwind valve on the outside of the wall and a quick-connect flange on the inside of the wall. contains. The exhaust unit is mounted through a preferably opposite inner wall of the safety chamber with an overpressure relief valve. The system further includes a portable NBC filter unit attachable to the air inlet by a quick connect flange and a portable electric blower unit powered by mains power and optionally backed up by an internal battery. This blower unit can be attached directly to the outlet of the filter unit or with a flexible extension duct. A manual air pump is also included to provide protection in the event of mains power failure. Under normal conditions, filters and blowers are kept within easy reach and the safety chamber is available for daily use. When an NBC emergency is declared, a portable NBC filter is connected to the air inlet and a portable electric blower is attached to the outlet of the filter.
単なる従来のハザード時であっても、気密の安全室に長時間滞在するには、吸気口からの積極的な換気が必要である。上記のシステムでは、電動送風機または手動空気ポンプを吸気口のクイックコネクトフランジに直接取り付けることが可能であり、したがってNBCフィルタ作用なしで安全室を換気する。NBCハザードが宣言され、NBCフィルタが吸気口クイックコネクトフランジと電動送風機または手動ポンプの間に取り付けられるまで、NBCフィルタユニットは封止されたままである。 Prolonged stay in an airtight safety room, even during a mere conventional hazard, requires active ventilation from the inlet. In the above system, an electric blower or manual air pump can be attached directly to the quick connect flange of the air intake, thus ventilating the safe room without NBC filtering. The NBC filter unit remains sealed until an NBC hazard is declared and an NBC filter is installed between the inlet quick connect flange and the electric blower or manual pump.
ただし、新たな規制では、NBCフィルタ作用システムを、所定の位置に固定して設置し、最低限の設定ですぐに使用できるようにする必要がある。 However, new regulations require NBC filtering systems to be installed fixed in place and ready for immediate use with minimal setup.
最近まで、より新たな固定システムでさえも、NBCハザードの宣言時に、NBCフィルタユニットの入口と出口に備え付けられた気密封止を取り除き、NBCフィルタユニットを、吸気口と、電動送風機に至る可撓性ダクトとの間に組み立てる必要があった。本出願人によるイスラエル特許出願第214577号によれば、NBCフィルタユニットを組み立てる必要がなくなり、二方向切換弁の上に取り付けられた手動状態セレクタハンドルを切り換えるだけで、換気モードからNBCフィルタ作用モードに切り換わることを可能にする、NBC空気フィルタ作用システム内の二方向切換弁を記載している。 Until recently, even newer fixation systems removed the hermetic seals fitted to the inlet and outlet of the NBC filter unit upon declaration of an NBC hazard, allowing the NBC filter unit to be flexed to the inlet and to the electric blower. It was necessary to assemble between the sex duct. According to the Applicant's Israeli Patent Application No. 214,577, the need to assemble the NBC filter unit is eliminated and switching from ventilation mode to NBC filtering mode is accomplished simply by switching a manual state selector handle mounted above the two-way switching valve. A two-way switching valve in an NBC air filtering system is described that allows switching.
この切換弁は、空気流が吸気口に結合された一次入口と、空気流が電動送風機または手動ポンプに結合された一次出口と、空気流がNBCフィルタユニット出口に結合された二次入口と、空気流がNBCフィルタユニット入口に結合された二次出口とを有する。切換弁内の旋回フラップまたはプレートドラッグ機構の配置は、直接(換気モード)、または、NBCフィルタユニットを介して(NBCフィルタ作用モード)、一次入口から一次出口へ空気を導く。NBCフィルタ作用システムが、換気モードに設定されているときは、フラップまたはドラッグプレートが、NBCフィルタユニットの入口と出口を封止し、水分や他の汚染物質がNBCフィルタユニットに侵入するのを防ぐ。 The switching valve has a primary inlet with the air flow coupled to the air intake, a primary outlet with the air flow coupled to an electric blower or hand pump, and a secondary inlet with the air flow coupled to the NBC filter unit outlet. and a secondary outlet coupled to the NBC filter unit inlet for air flow. The placement of a swivel flap or plate drag mechanism within the switching valve directs air from the primary inlet to the primary outlet either directly (ventilation mode) or via the NBC filter unit (NBC filtering mode). When the NBC filtering system is set to ventilation mode, flaps or drag plates seal the inlet and outlet of the NBC filter unit to prevent moisture and other contaminants from entering the NBC filter unit. .
典型的なNBCフィルタユニットは、微粒子フィルタと、ガス吸着フィルタとを含んでいる。ガス吸着フィルタは、活性化された炭素粒状物の充填層で構成される。炭素層の圧縮は、炭素層の上側に備え付けられたばね荷重された多孔板によって維持され、炭素充填の完全性および気密性を維持する。 A typical NBC filter unit includes a particulate filter and a gas adsorption filter. The gas adsorption filter consists of a packed bed of activated carbon particulates. Compression of the carbon layer is maintained by a spring-loaded perforated plate mounted on top of the carbon layer to maintain the integrity and tightness of the carbon fill.
本出願人によるイスラエル特許出願第226357号は、リムクリンププロセスによって互いに恒久的に継ぎ合わされた、2つの延伸された板金セグメントからなるケーシングを備えたフィルタユニットアセンブリを記載している。ケーシングは、空気入口ケーシングセグメントに据え付けられた微粒子フィルタと、空気出口ケーシングセグメントに充填された吸着粒状物フィルタとを保持している。多孔板およびばねは、組立中に吸着粒状物フィルタの上方に備え付けられる。ばねは、ケーシングセグメントが継ぎ合わせ接合されているときに多孔板に圧力を加えるようになっているので、アセンブリの部品およびコストを削減する。 Applicant's Israeli Patent Application No. 226357 describes a filter unit assembly with a casing consisting of two drawn sheet metal segments permanently joined together by a rim crimp process. The casing holds a particulate filter mounted in the air inlet casing segment and an adsorbent particulate filter packed in the air outlet casing segment. A perforated plate and spring are mounted above the adsorbent particulate filter during assembly. The springs are adapted to apply pressure to the perforated plate when the casing segments are seamed together, thus reducing assembly parts and cost.
しかしながら、IL214577に記載されているように、ここで記載されているような標準的なNBCフィルタユニットを、切換弁とともに使用するためには、吸気口から流入する空気を切換弁の一次入口に導く第1のダクトまたは追加のカバー、切換弁の二次出口とNBCフィルタユニットの入口との間を連通する第2のダクトまたはカバー、切換弁の二次入口とNBCフィルタユニットの出口との間を連通する第3のダクトまたはカバー、切換弁の一次出口から、電動送風機または手動空気ポンプに空気を導く第4のダクトまたはカバーを供給する必要がある。 However, as described in IL214577, in order to use a standard NBC filter unit as described herein with a diverter valve, the air entering from the air intake must be directed to the primary inlet of the diverter valve. a first duct or additional cover, a second duct or cover communicating between the secondary outlet of the switching valve and the inlet of the NBC filter unit, between the secondary inlet of the switching valve and the outlet of the NBC filter unit A communicating third duct or cover must be provided, a fourth duct or cover directing air from the primary outlet of the switching valve to the electric blower or manual air pump.
そのようなダクトまたはカバーは形状が複雑であり、製造コストが高いことは当業者には明らかであろう。組立中のダクトまたはカバーの気密封止は困難であり、危険なクロスリークとなる可能性がある。その結果、構成を単純化し、品質と安全性を向上させ、部品の量を減らし、製造および組立コストを低減する必要がある。 Those skilled in the art will appreciate that such ducts or covers are complex in shape and expensive to manufacture. Hermetic sealing of ducts or covers during assembly is difficult and can result in dangerous cross leaks. As a result, there is a need to simplify construction, improve quality and safety, reduce the quantity of parts, and reduce manufacturing and assembly costs.
したがって、本発明の主な目的は、従来技術のシステムの欠点および制限を克服し、一体型換気バイパスを有する住宅用安全室のNBCフィルタ作用システム用のフィルタユニットを提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is a primary object of the present invention to overcome the drawbacks and limitations of prior art systems and to provide a filter unit for a residential safety room NBC filtering system with an integral ventilation bypass.
本発明によれば、ケーシングと、少なくとも1つの入口と、少なくとも1つの出口とを備えるNBCフィルタユニットが提供される。ケーシングは、微粒子フィルタと、ガス吸着フィルタとを封入している。NBCフィルタユニットはさらに、一体型換気バイパスと、換気モードを構成している一体型換気バイパスを介して、または、NBCフィルタ作用モードを構成している微粒子フィルタおよびガス吸着フィルタを介して、少なくとも1つの入口ポートから少なくとも1つの出口ポートへ、内部に空気流を方向付けるように選択的に動作する空気流れ方向付け手段とを備えている。 According to the invention there is provided an NBC filter unit comprising a casing, at least one inlet and at least one outlet. A casing encloses a particulate filter and a gas adsorption filter. The NBC filter unit further comprises at least one through the integrated ventilation bypass and the integrated ventilation bypass configuring the ventilation mode, or via the particulate filter and the gas adsorption filter configuring the NBC filtering mode. and air flow directing means selectively operable to direct air flow therein from one inlet port to at least one outlet port.
ケーシングボリュームはさらに、4つのボリューム区画である、少なくとも1つの入口に隣接する一次入口区画と、少なくとも1つの出口に隣接する一次出口区画と、微粒子フィルタの上流の二次入口区画と、ガス吸着の下流の二次出口区画とを含んでいる。 The casing volume further comprises four volume compartments: a primary inlet compartment adjacent to at least one inlet; a primary outlet compartment adjacent to at least one outlet; a secondary inlet compartment upstream of the particulate filter; and a downstream secondary exit section.
一次入口区画および一次出口区画は、流れ方向付け手段が換気モードに設定されているときに一体型換気バイパスを介して空気流連通される。同時に、二次入口区画および二次出口区画は、流れ方向付け手段によって周囲から気密封止される。 The primary inlet section and the primary outlet section are in air flow communication via an integral ventilation bypass when the flow directing means is set to ventilation mode. At the same time, the secondary inlet and secondary outlet compartments are hermetically sealed from the surroundings by the flow directing means.
流れ方向付け手段が、NBCフィルタ作用モードに設定されているとき、一次入口区画と二次入口区画は空気流連通され、一次出口区画と二次出口区画は空気流連通される。同時に、一次入口区画と一次出口区画は空気流遮断される。 When the flow directing means is set to the NBC filtering mode, the primary inlet section and the secondary inlet section are in air flow communication and the primary outlet section and the secondary outlet section are in air flow communication. At the same time, the primary inlet section and the primary outlet section are blocked from air flow.
耐用期間の終わりに達したとき、またはNBC汚染の場合には、一体型換気バイパスおよび空気流れ方向付け手段を含むNBCフィルタユニットは、単一の使い捨てユニットとして交換される。 Upon reaching the end of its useful life, or in the event of NBC contamination, the NBC filter unit, including the integrated ventilation bypass and air flow directing means, is replaced as a single disposable unit.
オプションで、NBCフィルタユニットはさらに内部シェルを備え、内部シェルは、微粒子フィルタと、ガス吸着フィルタと、微粒子フィルタの上流の二次入口区画と、ガス吸着フィルタの下流の二次出口区画とを封入している。 Optionally, the NBC filter unit further comprises an inner shell enclosing a particulate filter, a gas adsorption filter, a secondary inlet section upstream of the particulate filter and a secondary outlet section downstream of the gas adsorption filter. is doing.
本発明およびそれを実際に実施することができる手法は、非限定的な例としてのみ、以下の例示的な図を参照して理解され、図中、同様の参照番号は同様の要素を識別する。 The invention and the manner in which it can be practiced will be understood, by way of non-limiting example only, with reference to the following illustrative figures, in which like reference numerals identify like elements: .
本発明の異なる実施形態を通じてでさえも同じ参照番号が同じ要素を識別する図面を参照すると、図1には、本発明の一実施形態にしたがって製造された、全体を符号10で示すNBCフィルタユニットの斜視図が示されている。「核生物化学」を表すNBCという用語は、広い解釈で本特許出願を通して使用されており、核、生物、および化学のうちの少なくとも1つを意味する。したがって、NBCは、この用途のために、すべての機能が必要なことを意味する訳ではなく、たとえば、生物および化学的な攻撃に対する防御は提供するが、核攻撃に対する防御はまったく提供しない、または部分的のみしか提供しないフィルタも、この用途の目的のためにNBCフィルタユニットと見なされる。フィルタユニット10の外観は、直方体形状(図1から図4)または円筒形状(図5から図8)と認めることができるが、任意の実施形態は、任意のタイプのボリューム形状と認めることができる。フィルタユニット10は、好ましくは互いに恒久的に接合された2つのケーシングセグメント60、62からなるケーシング12を備えている。
Referring to the drawings in which like reference numbers identify like elements even through different embodiments of the present invention, FIG. 1 illustrates an NBC filter unit, generally designated 10, manufactured in accordance with one embodiment of the present invention. is shown. The term NBC, which stands for "nuclear biochemistry", is used throughout this patent application in a broad sense and means at least one of nuclear, biological, and chemical. Thus, an NBC does not imply that all functions are required for this application, e.g., it provides protection against biological and chemical attack, but no protection against nuclear attack, or A filter that provides only partial coverage is also considered an NBC filter unit for the purposes of this application. The external appearance of the
NBC防護された安全室の技術分野において知られているように、吸気口管は建物の建設中に安全室外壁のコンクリートキャスティングに埋め込まれる。吸気口管は、通常、外壁の内側に標準的またはクイックコネクト式の固定フランジを担持し、送風弁を備えていてもよい。 As is known in the NBC guarded safety room art, the air inlet pipe is embedded in the concrete casting of the safety room exterior wall during building construction. The inlet pipe typically carries a standard or quick connect fixed flange inside the outer wall and may be provided with a blower valve.
NBCフィルタユニット10は、ダクトによって吸気口に空気流連通されてもよいし、または、オプションの標準的またはクイックコネクト式の嵌合フランジ13によって安全室吸気口管(図示せず)の固定フランジ上に直接据え付けられてもよい。安全室吸気口管に面するケーシングセグメント62が図1に示されており、フランジ13が少なくとも1つの入口ポート14を囲んでいる。安全室の空間に面するケーシングセグメント60は、少なくとも1つの出口ポート16(図2)を含んでいる。
The
本発明の異なる実施形態の共通の態様が、図2から図8を参照して説明される。 Common aspects of different embodiments of the invention are described with reference to FIGS.
ケーシング12は、図に示されているような径方向型の、またはオプションで、当該技術分野において知られている軸方向型の微粒子フィルタ18と、ガス吸着フィルタ20とを、直接またはさらに内部に封入している。NBCフィルタユニット10はさらに、一体型換気バイパス22と、換気モードを構成している一体型換気バイパス22を介して、または、NBCフィルタ作用モードを構成している微粒子フィルタ18およびガス吸着フィルタ20を介して、内部に空気流を方向付けるように、たとえばハンドル70(図1)によって選択的に動作する、全体を符号24で示す空気流れ方向付け手段とを備えている。
ケーシング12の内部ボリュームは、4つのボリューム区画である、入口14に隣接する一次入口区画30と、少なくとも1つの出口16に隣接する一次出口区画32と、微粒子フィルタ18の上流の二次入口区画34と、ガス吸着フィルタ20の下流の二次出口区画36とを含んでいる。微粒子フィルタ18とガス吸着フィルタ20との間に自由な空気流を提供するために、微粒子フィルタ18とガス吸着フィルタ20との間に空間が最小限保たれることが好ましい。
The internal volume of the
一次入口区画30および一次出口区画32は、図3に示すように流れ方向付け手段24が換気モードに設定されたときに、一体型換気バイパス22を介して空気流連通され、以下に説明されるように、図5および図7にも適用可能である。通常時に水分および汚染ガスをガス吸着フィルタから遠ざけるために、流れ方向付け手段24が換気モードに設定されているとき、流れ方向付け手段24によって二次入口区画34および二次出口区画36は、周囲から気密封止される。
図4に示すように空気流れ方向付け手段24がNBCフィルタ作用モードに設定されており、以下に説明されるように、図6および図8にも適用可能である場合、一次入口区画30と二次入口区画34とが空気流連通され、同時に、一次出口区画32と二次出口区画36とが空気流連通される一方、一次入口区画30と一次出口区画32とは空気流遮断される。
When the airflow directing means 24 is set to the NBC filtering mode as shown in FIG. 4 and is also applicable to FIGS.
NBCフィルタの技術分野において知られているように、たとえ使用されていなくてもフィルタユニットを交換しなければならない一定の有効耐用期間がある。耐用期間の終わりに達したとき、またはNBC汚染の場合には、一体型換気バイパス22および空気流れ方向付け手段24を含むNBCフィルタユニット10は、単一の使い捨てユニットとして交換される。ユニット全体の交換は、空気流れ方向付け手段に捕捉された可能性のある汚染物質に曝されないことで、オペレータの安全に寄与する。
As is known in the NBC filter art, there is a certain useful life after which a filter unit must be replaced even if it has not been used. Upon reaching the end of its useful life, or in the event of NBC contamination, the
図2から図6を参照すると、本発明のオプションの実施形態によれば、NBCフィルタユニットはさらに、内部シェル38を備え、内部シェル38は、微粒子フィルタ18と、ガス吸着フィルタ20と、微粒子フィルタ18の上流の二次入口区画34と、ガス吸着フィルタ20の下流の二次出口区画36とを封入している。
2-6, according to an optional embodiment of the present invention, the NBC filter unit further comprises an
図1から図4に示す本発明の一実施形態によれば、NBCフィルタユニット10は、好ましくはケーシング12の中心にはない内部シェル38を備え、片側により大きな自由空間の余地を与える。内部シェル38は、上述の微粒子フィルタおよびガス吸着フィルタと、微粒子フィルタ18の上流に配置された二次入口区画34と、ガス吸着フィルタ20の下流に配置された二次出口区画36とを封入している。
According to one embodiment of the invention shown in FIGS. 1-4, the
上記の実施形態によれば、全体を符号24で示す空気流れ方向付け手段は、一対の旋回フラップ26を備えている。換気モードまたはNBCフィルタ作用モードの選択は、ハンドル70および一対の嵌合ギア72(図1)を用いて、フラップ26を、一方を時計回りに、他方を反時計回りに、1/4回転同時に回転させることによって実行される。図3および図4に示すように、ばね(図示せず)を設けて、フラップの2つの安定状態のうちの一方を強制する。換気バイパス22は、内部シェル38とケーシング12との間の空間において、NBCフィルタユニットの一端に配置された側方流路73(図3)として構成されている。
According to the above embodiment, the air flow directing means, indicated generally at 24, comprises a pair of swivel flaps 26. As shown in FIG. Selection of the ventilation mode or the NBC filtering mode is accomplished using a
通常時および従来のハザード時でさえも、旋回フラップ26の初期位置は、換気モード(図3)であり、ここでは、エラストマ製であるか、またはエラストマで覆われているフラップが、ばね荷重によって、内部シェル38の壁に位置する開口部に押し付けられ、これにより、二次入口区画34内への通路と、二次出口区画36からの通路とが遮断される。フラップ26は、水分、ガス、および異物の侵入からガス吸着フィルタ20を防護するための適切な封止特性を有する。NBCハザード時には、シェル38の一部である分離フィン85に対するばね荷重によって、フラップ26が回転および押圧されることによって、動作モードが変更され、したがって、バイパス22の経路は閉じられ、空気は、NBCフィルタ作用システムの電動送風機(図示せず)によって、微粒子フィルタ18およびガス吸着フィルタ20(図4)を通って流れるように強制される。
In normal times and even in conventional hazards, the initial position of the swivel flaps 26 is the ventilation mode (FIG. 3), where the elastomeric or elastomer-covered flaps are spring loaded. , against an opening located in the wall of the
NBCフィルタ作用モードでは、2つのフラップ26は互いに閉じているが、2つの嵌合シェル38の半分の間に形成された換気スロット68は、ケーシング12を通って、安全室の空間まで延びており、フラップが漏れた場合に備えて、二重の安全性を提供する。通気スロット68は、フラップ26間に位置するバイパス22部分の圧力を、安全室の圧力に等しくし、その結果、一次入口区画30に面する上流フラップと、一次出口区画32に面する下流フラップとの両方が漏れた場合でも、安全室の居住者を危険に曝すことなく、清浄な空気が、安全室の空間から、通気スロット68を通って引き戻される。
In the NBC filtering mode, the two
1つまたは複数の出口ポート16には、NBCフィルタ作用システムの追加の部品(図示せず)の適切な動作のために必要とされるような逆流を防ぐために、弾力性のある一方向弁77を設けることができる。
One or
図5および図6に示すように、本発明の第2の実施形態によれば、NBCフィルタユニット10は、ケーシング12内で、好ましくは、中央に配置され、かつ軸方向に移動可能な内部シェル38を備えている。内部シェルは、微粒子フィルタ18の上流に位置する二次入口区画34と、ガス吸着フィルタ20の下流に位置する二次出口区画36とを封入している。本実施形態によれば、全体を符号24で示す空気流れ方向付け手段は、周辺ガスケット40と、一次入口区画30の周囲に配置された径方向の孔44、および二次出口区画36においてケーシングセグメント60の内側のほぼ中央に備え付けられた径方向の孔45が組み合わされたシート42とを備えている。換気バイパス22(図5)は、内部シェル38とケーシング12との間に配置された周辺間隙として構成されている。
As shown in FIGS. 5 and 6, according to a second embodiment of the present invention, the
換気モードかNBCフィルタ作用モードかの選択は、ケーシング12内で内部シェル38をそれぞれ完全に前方(図5)または完全に後方(図6)に軸方向にスライドさせることによって実行される。内部シェル38を前後にスライドさせることは、ケーシングセグメント62の壁に形成されたスロット56を通って突き出ている少なくとも1つのハンドル54を、軸方向に押すまたは引くことによって実行される。たとえば、ばねによる戻りを有するプッシュハンドル、偏心横軸、ボルトおよびナットの配置、または他の任意の機構などの他の機構が、同じ動きを提供でき、本発明の範囲に含まれることが理解されよう。ばねまたは他の機械的手段が、内部シェル38を2つの安定した動作モードのうちの1つに強制し、それにより、望ましくない中間位置を回避するために設けられている。
Selection of the ventilation mode or the NBC filtering mode is performed by axially sliding the
換気モード(図5)での動作中、空気は、一次入口区画30に入り、孔44を通過して換気バイパス22に入り、そして直接一次出口区画32を通過して、オプションの一方向弁77を備えた出口ポート16に入る。
During operation in ventilation mode (FIG. 5), air enters
NBCフィルタ作用モード(図6)では、換気バイパス22は、シート42と接触しているガスケット40によって塞がれる。空気は、一次入口区画30に入り、孔44を介して、二次入口区画34、微粒子フィルタ18を通過し、次いでガス吸着フィルタ20、二次出口区画36を通過し、今度は、開いた孔45を通過して、一次出口区画32に入り、次いで、オプションの一方向弁77を備えた出口ポート16へ進む。
In the NBC filtering mode (FIG. 6),
孔44の周囲のケーシングセグメント62に備え付けられた周辺封止81は、換気バイパス22に向かう下流側の一次入口区画30間を封止し、ガスケット40が漏れた場合に二重の安全性を提供する。通気スロット68は、封止81とガスケット40との間のバイパス22空間の圧力を、安全室の圧力に等しくし、その結果、ガスケット40と二重安全封止81との両方が漏れた場合でも、安全室の居住者を危険に曝すことなく、清浄な空気が、安全室の空間から、通気スロット68を通って引き戻される。
A
図7および図8に示す本発明の第3の実施形態によれば、ケーシング12は、中空部材50に対して軸方向に移動可能であり、微粒子フィルタ18の上流に位置する二次入口区画34と、ガス吸着フィルタ20の下流に位置する二次出口区画36とを、ほぼ中心的に、封止的に通過する。中空部材50は、入口ポート14に隣接する一次入口区画30と、出口ポート16に隣接する一次出口区画32とを備えている。
According to a third embodiment of the invention shown in FIGS. 7 and 8, the
本実施形態によれば、空気流れ方向付け手段24は、一次入口区画30の周囲の固定中空部材50に形成された径方向の孔74と、一次出口区画32の周囲の固定中空部材50に形成された径方向の孔75と、二次出口区画36の内壁に形成された径方向の孔76とを備え、中空部材50を取り囲む円形チャネル46と組み合わされている。換気バイパス22は、固定された中空部材50の壁上の径方向の孔74、75と、中空部材50を取り囲むガスケット封止された周方向チャネル46とによって構成される。
According to this embodiment, the airflow directing means 24 are formed in the radial holes 74 formed in the stationary
換気モードかNBCフィルタ作用モードかの選択は、中空部材50の周りで、ケーシング12をそれぞれ完全に後方(図7)に、または完全に前方(図8)に、軸方向にスライドさせることによって実行される。同じように、ケーシング12は定位置に固定され、中空部材50はケーシング12に対して押されるまたは引かれることが理解されよう。ばねまたは他の機械的手段が、ケーシング12を、2つの安定した動作モードのうちの1つに強制するために提供され、それによって、望ましくない中間位置を回避する。
Selection of ventilation mode or NBC filtering mode is performed by axially sliding
換気モード(図7)での動作中、空気は、一次入口区画30に入り、孔74を通過して換気バイパス22の周方向チャネル46に入り、次に、孔75を通過して直接、一次出口区画32を通過して、オプションの一方向弁77を備えた出口ポート16に進む。
During operation in the ventilation mode (FIG. 7), air enters the
NBCフィルタ作用モード(図8)では、換気バイパス22は、周方向チャネル46と中空部材50との間を封止する封止79によって塞がれる。空気は、一次入口区画30に入り、孔74を通過し、二次入口区画34、微粒子フィルタ18を通過し、次いで、ガス吸着フィルタ20、二次出口区画36を通過し、今度は、開いた孔76を通過して一次出口区画32と、オプションの一方向弁77を備えた出口ポート16へ進む。
In the NBC filtering mode (FIG. 8),
封止79が漏れた場合に二重の安全性を提供するために、スペーサ86によってケーシングセグメント60に取り付けられた周辺封止84を有する平面プラグ82が、封止84の上流の換気バイパス22の一部を封止する。通気ホール68は、封止79と封止84との間に位置する換気バイパス22ボリュームの圧力を、安全室の圧力に等しくし、その結果、封止79と二重安全封止84との両方が漏れた場合でも、安全室の居住者を危険に曝すことなく、清浄な空気が、安全室の空間から、通気ホール68を通って引き戻される。
A
本発明のすべての実施形態に共通のオプションは、適用可能であれば、ケーシング12およびシェル38の少なくとも一方が、リムクリンププロセスを用いて互いに恒久的に接合された2つのセグメントからなることを示唆する。
An option common to all embodiments of the present invention suggests that at least one of the
ガス吸着フィルタ20は、活性化された炭素粒状物の充填層からなり、炭素粒状物の層は、炭素粒状物の層の上に備え付けられた多孔板64によって締め付けられる。炭素粒状物の層の上に備え付けられた多孔板64は、ケーシング12またはシェル38のセグメントが接合されるときに多孔板64に圧力を加えるために、その上に取り付けられた(概略的に図示された)少なくとも1つのばね66によって荷重される。
The
二重の安全性のために、上記の各実施形態の換気バイパス22の一部には、上流および下流封止が設けられている。換気バイパス22と安全室の空間との間には均圧通気路68が設けられている。NBCシステムが、NBCフィルタ作用モードで動作するとき、通気路68は、別の安全機能を提供する。図4の上流フラップ、または図6の上流封止81、または図8の上流封止79のような、バイパス22の上流封止の1つが漏れた場合、たとえ、図4の下流フラップ、または図6の下流ガスケット40、または図8の下流封止84のような、バイパス22の下流封止が漏れた場合であっても、NBCフィルタ作用システムの送風機(図示せず)は、各実施形態に関連して上記で説明されたように、入口ポートから汚染された空気を吸い込むことなく、安全室の空間からの清浄な空気を再循環させる。
For double safety, part of the
上記で説明され添付の図面に示された本発明の特定の実施形態は、単に例示の目的で記載されている。本発明の他の変形、修正、および応用が、当業者に容易に思い浮かぶ。したがって、そのような変形はすべて、本発明の範囲および趣旨の範囲内である。したがって、本明細書で求められる保護は、添付の特許請求の範囲に記載の通りである。 The specific embodiments of the invention described above and shown in the accompanying drawings are presented for purposes of illustration only. Other variations, modifications, and applications of the present invention will readily occur to those skilled in the art. Accordingly, all such modifications are within the scope and spirit of this invention. Accordingly, the protection sought herein is as set forth in the claims below.
Claims (18)
ケーシングと、少なくとも1つの入口と、少なくとも1つの出口と、微粒子フィルタと、ガス吸着フィルタとを備え、前記NBCフィルタユニットはさらに、一体型換気バイパスと、換気モードを構成している前記一体型換気バイパスを介して、または、NBCフィルタ作用モードを構成している前記微粒子フィルタおよび前記ガス吸着フィルタを介して、前記少なくとも1つの入口ポートから前記少なくとも1つの出口ポートへ、内部に空気流を方向付けるように選択的に動作する空気流れ方向付け手段とを備え、
耐用期間の終わりに達したとき、またはNBC汚染の場合には、前記一体型換気バイパスおよび前記空気流れ方向付け手段を含む前記NBCフィルタユニットは、オペレータの安全のため、単一の使い捨てユニットとして交換される
ことを特徴とするNBCフィルタユニット。 An NBC filter unit for use in a safety room NBC filtering system comprising:
said integrated ventilation comprising a casing, at least one inlet, at least one outlet, a particulate filter and a gas adsorption filter, said NBC filter unit further comprising an integrated ventilation bypass and a ventilation mode; directing airflow internally from said at least one inlet port to said at least one outlet port via a bypass or via said particulate filter and said gas adsorption filter configuring an NBC filtering mode; and air flow directing means selectively operable to
Upon reaching the end of its useful life, or in the event of NBC contamination, said NBC filter unit, including said integrated ventilation bypass and said air flow directing means, is replaced as a single disposable unit for operator safety. An NBC filter unit characterized by:
請求項1に記載のNBCフィルタユニット。 a primary inlet section adjacent to said at least one inlet, a primary outlet section adjacent to said at least one outlet, a secondary inlet section upstream of said particulate filter, and a gas adsorption filter comprising four volume sections; 2. The NBC filter unit of claim 1, further comprising a downstream secondary outlet section.
請求項2に記載のNBCフィルタユニット。 3. The NBC filter of claim 2, wherein said primary inlet section and said primary outlet section are in air flow communication via said integral ventilation bypass when said flow directing means is set in said ventilation mode. unit.
請求項2に記載のNBCフィルタユニット。 3. The secondary inlet compartment and the secondary outlet compartment of claim 2, wherein the secondary inlet compartment and the secondary outlet compartment are hermetically sealed from the environment by the flow directing means when the flow directing means are set in the ventilation mode. NBC filter unit.
請求項2に記載のNBCフィルタユニット。 When said flow directing means is set to said NBC filtering mode, said primary inlet section and said secondary inlet section are in air flow communication; said primary outlet section and said secondary outlet section are in air flow communication; 3. The NBC filter unit of claim 2, wherein the primary inlet section and said primary outlet section are airflow blocked.
請求項2に記載のNBCフィルタユニット。 An inner shell encloses the particulate filter, the gas adsorption filter, the secondary inlet section upstream of the particulate filter, and the secondary outlet section downstream of the gas adsorption filter. The NBC filter unit according to claim 2.
請求項6に記載のNBCフィルタユニット。 7. The NBC filter unit of claim 6, wherein said air flow directing means comprises a pair of swivel flaps and selection between said ventilation mode and said NBC filtering mode is effected by rotating said flaps simultaneously.
請求項7に記載のNBCフィルタユニット。 8. The NBC filter unit of claim 7, wherein said ventilation bypass is configured as a lateral channel located at one end of said filter unit between said inner shell and said casing.
請求項6に記載のNBCフィルタユニット。 The inner shell is axially moveable within the casing, and the air flow directing means comprises a peripheral gasket, radial holes disposed about the primary inlet section, and the secondary outlet section. and a seat interlaced with radial holes generally centrally located in the casing, wherein the selection of said ventilation mode or said NBC filtering mode causes said inner shell to be fully forward or fully rearward respectively within said casing. 7. The NBC filter unit of claim 6, wherein the NBC filter unit is performed by moving axially to .
請求項9に記載のNBCフィルタユニット。 10. The NBC filter unit of claim 9, wherein said ventilation bypass is configured as a peripheral gap located between said inner shell and said casing.
請求項9に記載のNBCフィルタユニット。 10. The NBC filter unit of claim 9, wherein moving the inner shell is performed by axially pushing or pulling at least one handle projecting through a slot formed in the wall of the casing. .
請求項2に記載のNBCフィルタユニット。 The casing is axially moveable relative to the hollow member and passes substantially centrally and sealingly through the secondary inlet section, the particulate filter, the gas adsorption filter, and the secondary outlet section. wherein said hollow member comprises said primary inlet section adjacent said inlet port and said primary outlet section adjacent said outlet port, said air flow directing means extending said hollow member around said primary inlet section; a radial hole formed in the hollow member around the primary outlet section; a radial hole formed in an inner wall of the secondary outlet section; 3. The NBC filter unit of claim 2 in combination with a circular channel surrounding the hollow member.
請求項12に記載のNBCフィルタユニット。 13. Selection of the ventilation mode or the NBC filtering mode is performed by axially sliding the casing fully rearward or fully forward, respectively, relative to the hollow member. NBC filter unit as described.
請求項12に記載のNBCフィルタユニット。 13. The NBC filter unit of claim 12, wherein said ventilation bypass is configured as said radial hole formed in said fixed hollow member and said circular channel surrounding said hollow member.
請求項6に記載のNBCフィルタユニット。 7. The NBC filter unit of claim 6, wherein at least one of said casing and said shell consists of two segments permanently joined together using a rim crimp process.
請求項15に記載のNBCフィルタユニット。 16. The gas adsorption filter of claim 15, wherein the gas adsorption filter comprises a packed bed of activated carbon granules, the layer of carbon granules being clamped by a perforated plate mounted over the layer of carbon granules. NBC filter unit.
請求項16に記載のNBCフィルタユニット。 The perforated plate mounted over the layer of carbon particulate has at least one mounted thereon for applying pressure to the perforated plate when the casing segments or the shell segments are joined. 17. The NBC filter unit of claim 16, which is spring loaded.
請求項1に記載のNBCフィルタユニット。 2. The NBC filter unit of claim 1, wherein a pressure equalizing vent path is provided between the ventilation bypass and the safety chamber space.
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