[發明專利]用于呼吸器濾毒罐的徑向流體流顆粒充裝的方法

有效

• 申請號: 201280007888.0
• 申請日: 2012-01-10
• 公開（公告）號: CN103415326B
• 公開（公告）日: 2016-10-12
• 發明（設計）人: 菲利普·斯蒂芬·斯科特
• 申請（專利權）人: 菲利普·斯蒂芬·斯科特
• 主分類號: A62B19/00
• 分類號: A62B19/00;A62B23/02;B01D53/04
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 許劍樺

相關申請的交叉引用

本申請要求美國臨時專利申請No.61/431295的優先權，該美國臨時專利申請No.61/431295的申請日為2011年1月10日，該文獻的全部內容結合到本申請中，作為參考。

技術領域

本發明通常涉及空氣凈化系統和方法，更特別是涉及用于充裝空氣凈化系統濾毒罐的改進系統和方法。

背景技術

呼吸濾毒罐和相關充裝方法為已知。這樣的呼吸濾毒罐通常用于提供污染環境的空氣凈化，以便保護工作人員、第一響應人員和戰士。蒸氣和氣體的空氣凈化通過活性材料來進行，該活性材料通常是顆粒狀活性炭、結晶材料例如沸石、金屬氧化物、或者金屬有機結構、硅膠以及分子篩。這些活性材料或“吸附劑”必須容納于濾毒罐的空腔中，被污染的空氣經過該空腔。顆粒狀吸附劑的顆粒物質是確定單位容積的均勻材料，其中有多形態分布的顆粒，該顆粒有變化的物理特性，例如直徑、表面面積、硬度和顆粒密度。

濾毒罐空腔的充裝確定了容納于其中的吸附劑材料的有效利用。希望使用盡可能最少的吸附劑材料，以便最小化濾毒罐的尺寸、重量、呼吸阻力和商業成本。

普通的兩軸線振動充裝技術利用部分重力來最大化形成的床的有效填充床密度，同時防止吸附劑床在充裝過程中完全振動流態化。利用振動將在通過吸附劑床壁的顆粒和最鄰近的吸附劑顆粒上產生力。經驗證明，對于這些技術，沿水平方向的、大約0.48g的振動加速度和沿豎直方向的、大約0.45g的振動加速度將獲得所需的填充密度。

例如這些技術不太理想的是，目標填充密度是參照通過暴風雪式或雨式技術獲得的填塞密度，其小于理論上最大可獲得的填充密度（基于吸附劑的平均直徑、球形度和顆粒直徑）。而且，作用在顆粒上的振動力在多個階段中通過最鄰近的顆粒和形成的局部吸附劑床而由控制力來阻尼。在這種充裝技術的第一階段中，顆粒直接與吸附劑床出口篩接觸。當通過顆粒獲得穩定的填充密度時，運動首先沿豎直方向被限制和然后停止。類似的，獲得局部水平效果。這使得作用在最鄰近吸附劑床出口篩和側壁的顆粒上的力最大，且在最靠近吸附劑引入點處的力最小。

為了獲得足夠的力來在這些區域中實現最小的可接受密度，比所需力大的力作用在吸附劑床出口篩和側壁區域上。這產生了分類效果，因此，具有較高填充密度的顆粒（較小直徑）沉積在較高力的區域中，而具有較低填充密度的顆粒（較大直徑）沉積在較低力的區域中。它還產生足夠的力來壓碎具有不充分硬度的那些顆粒，從而導致產生細粉末。該細粉末甚至防止空氣流分配，導致較高的吸附劑床空氣流阻力，并可能在粗暴處理后穿過填充床移動，從而導致損失床的整體性，且產生可能由呼吸器用戶吸入的細微顆粒。

總的來說，吸附劑床的兩軸線振動充裝可以在整個吸附劑容積的體積中導致所需的填充密度，但是也可能導致填塞密度沿兩個軸線分布不均，且對于目標呼吸用途有附隨的不利影響。因此，還需要提高填充技術，以便最小化或消除當前技術的前述缺陷。

發明內容

這里公開了一種用于充裝過濾器盒濾毒罐的方法，它包括：通過在濾毒罐的第一面中的開口來將過濾介質和流體引入濾毒罐；以及使得流體能夠通過繞濾毒罐間隔開多個開口離開該濾毒罐；其中，使得流體能夠離開濾毒罐包括在該開口和該多個開口之間引起壓力差。在一些實施例中，濾毒罐在將過濾介質和流體引入濾毒罐的同時受到振動力。在一些實施例中，使得流體能夠離開濾毒罐的步驟包括向該多個開口施加真空。在一些實施例中，振動力定向成平行于軸線，所述過濾介質通過所述開口沿該軸線引入。在一些實施例中，并不平行于該軸線施加的振動力最小。

這里公開了一種用于充裝過濾器盒濾毒罐的方法，它包括：初始階段，其中，阻止通過濾毒罐的出口強制通風篩和過濾器篩的流，濾毒罐的吸附劑進口打開，且濾毒罐的周邊環打開；流化階段，其中，流體流開始通過吸附劑進口和環，以使得吸附劑顆粒和流體通過吸附劑進口而流入濾毒罐的空腔中，通過在吸附劑進口和周邊環之間引入壓力差而方便所述流經過吸附劑進口和環；分層階段，其中，出口強制通風裝置打開，以便產生橫過吸附劑層的均勻流體梯度；穩定階段，其中，停止通過周邊環的流，且吸附劑顆粒繼續通過吸附劑進口添加，直到空腔整個充滿吸附劑；以及結束階段，其中，過濾器篩沿出口強制通風裝置的方向被壓縮，吸附劑進口密封，且過濾器篩固定在壓縮位置，同時保持通過出口強制通風裝置的流。在流化階段中，吸附劑體積供給速率可以設置成控制速率，并可以施加位移力。該位移力可以是定向為平行于軸線的振動力，所述流體流通過所述吸附劑進口沿該軸線引入。

附圖說明