PL195984B1 - Sposób łączenia komponentów urządzenia do oddychania oraz wkład filtra do zasilanego elektrycznie układu respiratora - Google Patents

Abstract

1. Sposób laczenia komponentów urzadzenia do oddychania, wktórym ustawia sie poosiowo wylot plynu, znajdujacy sie na pierwszym komponencie z wlotem plynu znajdujacym sie na drugim komponencie oraz laczy sie pierwszy komponent do drugiego komponentu, dla przeplywu plynu pomiedzy nimi, w elektrycznie zasilanym ukladzie respiratora oczyszczajacego powietrze (PAPR), znamienny tym, ze laczy sie gwintowana czescia (52) wylotu plynu (26) i gwintowana czescia (38) wlotu plynu (24), przy mniej niz jednym pelnym obrocie pierwszego komponentu wzgledem drugiego kom- ponentu, w celu szczelnego polaczenia wylotu plynu (26) i wlotu plynu (24) w komunikacji plynu oraz blokuje sie, zmozliwoscia uwolnienia, pierwszy komponent z drugim komponentem za pomoca osadzonego polaczenia, kiedy wylot plynu (26) i wlot plynu (24) sa szczelnie polaczone, poprzez pary przeciwleglych elementów zaczepowych (40, 50), znajdujacych sie na pierwszym i na drugim komponencie. 7. Wklad filtra do zasilanego elektrycznie ukladu respiratora oczyszczajacego powietrze (PAPR), montowany w sposób wymienny na obudowie, znamienny tym, ze wklad filtra (22) zawiera: obudowe wkladu filtra (22) z umieszczona w niej komora (48) srodka filtrujacego (47), wlot plynu (24) w polaczeniu z komora (48) srodka filtrujacego (47) i wylot plynu (26) w polaczeniu z komo- ra (48) srodka filtrujacego (47); gwintowana czesc (52) wspólpracujaca z wylotem plynu (26) znajdujacym sie na obudowie wkladu filtra (22), przy czym gwinto- wana czesc (52) jest zaopatrzona w gwinty dopasowane do gwinto- wanej czesci (38) na obudowie (14) tak, ze przy mniej niz jednym obrocie gwintowana czescia (52) wzgledem wspólpracujacej gwin- towanej czesci (38), wylot plynu (26) obudowy wkladu filtra (22) jest szczelnie przymocowany do obudowy (14) i ………………………….. PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób łączenia komponentów urządzenia do oddychania oraz wkład filtra do zasilanego elektrycznie układu respiratora. Wynalazek ma zastosowanie w urządzeniu do oddychania z nadciśnieniem wymuszonym przez wentylator, powszechnie znanym jako elektrycznie zasilane respiratory oczyszczające powietrze (Powerd Air Purifying Respirators - PAPR). W szczególności, wynalazek dotyczy szybkiego montażu połączeń układów do przymocowywania komponentów, służących do oddychania, do obudowy dmuchawy elektrycznie zasilanego respiratora oczyszczającego powietrze (PAPR). Komponenty służące do oddychania mogą zawierać elementy filtra, przyłącza przewodów dla dostarczonego powietrza, lub inne komponenty potrzebne do skompletowania obwodu oddychania. Układy szybkiego montażu połączeń zwykle zdefiniowane są jako przyłącza odwracalne, które pozwalają na użycie komponentu służącego do oddychania, przy dopasowaniu ciśnienia, a ponadto pozwalają na użycie połączenia suwliwego lub blokowania obrotowego, przy mniej niż jednym pełnym obrocie komponentu.

Nie zasilany osprzęt respiratora oczyszczającego powietrze zawiera maskę do oddychania, posiadającą wlot przefiltrowanego powietrza. Powietrze przepływa przez filtr przy pomocy akcji oddychania użytkownika. Kiedy użytkownik nabiera powietrza, w masce wytwarza się podciśnienie i powietrze zasysane jest przez element filtrujący. Kiedy użytkownik wydycha powietrze, zużyte powietrze opuszcza maskę przez zawór. Zwykle układy PAPR używane są do ciągłego dostarczania nadciśnienia do maski użytkownika.

Przefiltrowane, dostarczone powietrze wypełnia wewnętrzną przestrzeń maski i jest ciągle wypychane. Dla zapewnienia łatwej wymiany elementów filtra, w nie zasilanych respiratorach, często stosowane są przyłącza typu bagnetowego. Przyłącza te potrzebują mniej niż jednego pełnego obrotu filtra, do przymocowania wkładu do korpusu respiratora.

Zwykle układy PAPR używane są w zastosowaniach przemysłowych, gdzie zagrożenia środowiska są dobrze zdefiniowane i określone ilościowo. Zagrożenia oddechowe mogą zawierać gazy szkodliwe, opary i cząstki stałe zawieszone w gazie. W odniesieniu do powszechnie znanych i określonych ilościowo zagrożeń przemysłowych, PAPR może być dobrze skonfigurowany przed wejściem do miejsca pracy i ilość czasu jaką pracownik spędza w skażonym środowisku również może być dobrze określona. W ustawieniach przemysłowych, układy PAPR, które wykorzystują wieloobrotowe przyłącza typu śrubowego, dla połączenia komponentów służących do oddychania, wymagają więcej wysiłku i czasu do należytego przyłączenia.

Siły pierwszego reagowania (transport niebezpiecznych materiałów, policja, straż pożarna i obrona cywilna), wojsko lub inne jednostki reagujące na stan zagrożenia nie mają możliwości zapobiegawczego sprawdzania zagrożenia oddechowego. Zależnie od natury zagrożenia, jednostka reagująca musi szybko skonfigurować układ oddechowy, w celu przystosowania go do potrzeb. Czas trwania wystawienia na zagrożenie i jego poziomy są także trudne do określenia. W pewnych sytuacjach, jednostka reagująca może nie być w stanie sama wydostać się ze strefy wystawionej na zagrożenie i może potrzebować dokonania wymiany „na gorąco” komponentów służących do oddychania PAPR. Przykład takiej sytuacji może zaistnieć na terenie działań wojskowych, gdzie użytkownik może potrzebować ponownej wymiany filtrów, podczas pozostawania w strefie zagrożenia.

Sposób według wynalazku charakteryzuje się tym, że łączy się gwintowaną częścią wylotu płynu i gwintowaną częścią wlotu płynu, przy mniej niż jednym pełnym obrocie pierwszego komponentu względem drugiego komponentu, w celu szczelnego połączenia wylotu płynu i wlotu płynu w komunikacji płynu oraz blokuje się, z możliwością uwolnienia, pierwszy komponent z drugim komponentem za pomocą osadzonego połączenia, kiedy wylot płynu i wlot płynu są szczelnie połączone, poprzez pary przeciwległych elementów zaczepowych, znajdujących się na pierwszym i na drugim komponencie.

Korzystnym jest, że pierwszy komponent jest wkładem filtra, a drugi komponent jest obudową, w elektrycznie zasilanym układzie respiratora oczyszczającego powietrze (PAPR). Ponadto etap blokowania dodatkowo obejmuje blokowanie z możliwością uwolnienia wkładu filtra do obudowy, za pomocą osadzonego połączenia, kiedy wylot płynu i wlot płynu są szczelnie połączone, poprzez wiele par przeciwległych elementów zaczepowych, znajdujących się na wkładzie filtra i na obudowie. Korzystnie wysyła się użytkownikowi sygnał słyszalny, gdy przeciwległe elementy zaczepowe są w połączeniu osadzonym lub zapewnia się użytkownikowi dotykową sygnalizację, gdy przeciwległe elementy zaczepowe są w połączeniu osadzonym lub stosuje się czujnik, który jest wzrokowo

PL 195 984 B1 wykrywalny przez użytkownika, kiedy przeciwległe elementy zaczepowe są w połączeniu osadzonym lub gdy przewodność właściwa elektrycznie przewodzącego obwodu jest zmieniona, kiedy przeciwległe elementy zaczepowe są w połączeniu osadzonym. Dodatkowo kieruje się płyn poza wlot płynu znajdujący się na obudowie dopóki przeciwległe elementy są w połączeniu osadzonym lub zmienia się kierunek przepływu płynu w obudowie, kiedy przeciwległe elementy zaczepowe są umieszczone w połączeniu osadzonym. Ponadto etap łączenia obejmuje stosowanie przeciwległych, o dużym skoku oraz dopasowanych gwintowanych części, znajdujących się na wylocie płynu i wlocie płynu.

Wkład filtra według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera obudowę wkład filtra z umieszczoną w niej komorą środka filtrującego, wlot płynu w połączeniu z komorą środka filtrującego i wylot płynu w połączeniu z komorą środka filtrującego oraz gwintowaną część współpracującą z wylotem płynu znajdującym się na wkładu filtra, przy czym gwintowana część jest zaopatrzona w gwinty dopasowane do gwintowanej części na obudowie tak, że przy mniej niż jednym obrocie gwintowaną częścią względem współpracującej gwintowanej części, wylot płynu obudowy wkładu filtra jest szczelnie przymocowany do obudowy, a ponadto wkład filtra zawiera pierwszy element zaczepowy znajdujący się na obudowie wkładu filtra, oddalony promieniowo od gwintowanej części i rozciągający się poosiowo wzdłuż niej, przy czym pierwszy element zaczepowy jest ustawionym do pasowania w połączeniu osadzonym z przeciwległym drugim elementem zaczepowy znajdującym się na obudowie, kiedy wylot płynu obudowy wkładu filtra jest szczelnie przymocowany do obudowy.

Korzystnym jest, że gwintowana część ma gwinty o dużym skoku. Dodatkowo wkład filtra zawiera środki do wykrywania połączenia, kiedy pierwszy element zaczepowy wkładu filtra jest w połączeniu osadzonym z drugim elementem zaczepowym obudowy, a ponadto zawiera wykrywalny przez użytkownika czujnik, który jest uruchomiony, kiedy pierwszy element zaczepowy obudowy wkładu filtra jest w połączeniu osadzonym z drugim elementem zaczepowym obudowy. Obudowa wkładu filtra posiada korzystnie promieniowo rozciągającą się powierzchnię, która jest zaopatrzona w pierwszy element zaczepowy, przy czym promieniowo rozciągająca się powierzchnia jest kołowa i otacza wylot płynu oraz jego współpracującą gwintowaną część, a ponadto zawiera jeszcze jeden pierwszy element zaczepowy, znajdujący się na promieniowo rozciągającej się powierzchni, ustawiony w linii po przeciwnej stronie wylotu płynu względem początkowego pierwszego elementu zaczepowego i ustawiony w linii do dopasowania w połączeniu osadzonym z innym przeciwległym drugim elementem zaczepowym znajdującym się na obudowie, kiedy wylot płynu obudowy wkładu filtra jest szczelnie przymocowany do obudowy.

Układy PAPR według wynalazku pozwalają na szybkiego łączenia przyłączy isą szczególnie odpowiednie do sprawnego konfigurowania, zwłaszcza w sytuacjach pierwszego reagowania czy w sytuacjach wojskowych.

Przyłącza szybkiego połączenia wymagają minimalnego obrotu, o ile taki obrót występuje, komponentu służącego do oddychania, przy użyciu gwintów o dużym skoku, wcelu połączenia wkładu filtra z obudową dmuchawy. Oprócz tego, złącze szybkiego połączenia blokuje z możliwością uwolnienia wkład filtra z dmuchawą, za pomocą przeciwległych zaczepów tworzących połączenie gniazdowe pomiędzy obudową dmuchawy i wkładem filtra. Zapobiega to przypadkowemu odłączeniu się wkładu filtra od obudowy dmuchawy.

Układy przyłączy znanych PAPR-ów nie używają również elementów wykrywania połączenia. Jedynym zasygnalizowaniem właściwego połączenia filtra z obudową jest opór obrotu, który może być źle zinterpretowany, jeśli filtr został źle przykręcony. Układ wykrywania połączenia według niniejszego wynalazku zawiera jednoznaczny czujnik przyłączenia, działający zarówno podczas mocowania jak również w czasie używania układu. Układy wykrywania połączenia według wynalazku są szczególnie użyteczne w bezpiecznych wymianach, w przypadku konieczności szybkiej wymiany komponentów, gdzie działanie silnika dmuchawy lub komponentów przepustnicy przepływu może być uruchamiane poprzez przyłączenie tego komponentu.

Układ wykrywania połączenia według wynalazku może używać elektryczne, mechaniczne lub optyczne styki. Jako część obwodu, elektryczny lub optyczny styk pomiędzy komponentem służącym do oddychania i korpusem PAPR jest czynnościowo połączony z sygnałem słuchowym lub wizualnym, wcelu zasygnalizowania właściwego umieszczenia w gnieździe i uszczelnienia połączenia komponentów. Ten typ układu może również być użyty, na przykład w celu uruchamiania przepustnic dla odwrócenia przepływu powietrza przez obudowę dmuchawy, powodując wydech powietrza, wcelu umożliwienia wymiany na gorąco komponentu służącego do oddychania. Dodatkowo lub opcjonalnie, styk mechaniczny może zapewnić słuchowe lub dotykowe zasygnalizowanie właściwego styku

PL 195 984 B1 i może także włączyć bezpieczne rozłączenie w razie uszkodzenia, w celu zapobieżenia przed odłączeniem komponentu służącego do oddychania od jego przyłącza.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 jest perspektywicznym i schematycznym widokiem układu elektrycznie zasilanego respiratora oczyszczającego powietrze (PAPR), fig. 2 jest perspektywicznym widokiem zespołu wentylatora i filtra PAPR, fig.3 jest widokiem z góry zespołu wentylatora i filtra PAPR, fig. 4 jest widokiem od przodu obudowy wentylatora i silnika PAPR, fig. 5 jest widokiem z przekrojem wzdłuż linii 5-5 z fig. 4, fig. 6 jest widokiem z boku jednego z wkładów filtra układu PAPR, fig. 7 jest widokiem od dołu wkładu filtra z fig. 6, zaś fig. 8 jest przekrojem wzdłuż linii 8-8 z fig. 7.

Chociaż wyżej przedstawione figury rysunku przedstawiają jeden korzystny przykład wykonania wynalazku, to również jak dalej opisano, inne przykłady wykonania także są możliwe. We wszystkich przypadkach, niniejszy opis przedstawia wynalazek jako przykład wykonania nie ograniczony do jednej możliwości realizacji. Należy rozumieć, że liczne inne modyfikacje i przykłady wykonania mogą być przedstawione przez fachowców w tej dziedzinie, zgodne z duchem i zakresem niniejszego wynalazku.

Główne komponenty układu elektrycznie zasilanego respiratora oczyszczającego powietrze (PAPR) 10 są pokazane na fig. 1. PAPR 10 zawiera nakrycie ochronne głowy 12 służące do oddychania i podłączoną do niego zdalną jednostkę wentylatora i filtra 13, doprowadzającą nadciśnienie wymuszone przez wentylator do urządzenia służącego do oddychania. PAPR 10 jest przeznaczony do noszenia przez osobę pracującą w atmosferze skażonej niepożądanymi substancjami skażającymi. PAPR 10 odfiltrowuje niepożądane substancje skażające z otaczającej atmosfery, pozwalając tym samym osobie noszącej PAPR 10 na pracę w obszarze skażonym. Filtr użyty w PAPR 10 po pewnym czasie zostaje zapełniony substancją skażającą i musi być wymieniony.

Wynalazek skupia się na wymianie filtrów przez zapewnienie szybkozłącznego połączenia pomiędzy obudową główną i wymiennym wkładem filtra PAPR 10. Szybkozłączne połączenie może również być użyte z innymi komponentami służącymi do oddychania, przyłączonymi do obudowy PAPR 10, takimi jak przewody powietrza i łączniki doprowadzające powietrze pod ciśnieniem. W korzystnym przykładzie wykonania, wynalazek zawiera również układ wykrywania połączenia, który sygnalizuje użytkownikowi kiedy wkład filtra i obudowa (lub inne połączone komponenty służące do oddychania) są właściwie połączone.

PAPR 10, pokazany na fig. 1, zawiera obudowę dmuchawy 14, dmuchawę 16, źródło zasilania 18, rurę do oddychania 20, jeden lub więcej wymiennych wkładów filtra, pochłaniaczy lub innych jednostek filtra 22, wlot (powietrza) płynu 24 obudowy i wylot (powietrza) płynu 26 filtra. Obudowa dmuchawy 14 zawiera dmuchawę 16, która napędzana jest przez źródło zasilania 18. Dmuchawa 16 jest użyta do wytworzenia podciśnienia w komorze wewnątrz obudowy 14, która zasysa powietrze z wkładu filtra 22.

Powietrze jest przefiltrowane, a następnie dostarczone użytkownikowi wyposażonemu wnakrycie ochronne głowy 12, przez rurę do oddychania 20. Wylot płynu 26 filtra (na wkładzie filtra 22) łączy wlot płynu 24 obudowy (na obudowie dmuchawy 14), co pozwala na okresową wymianę wkładu filtra 22.

Figura 2 do fig.8 pokazują korzystny przykład wykonania komponentów PAPR 10. Fig. 2 przedstawia perspektywiczny widok jednostki wentylatora i filtra 13 PAPR 10, podczas gdy fig. 3 ifig.4 przedstawią odpowiednio widok zgóry i z przodu (na fig. 4, wkłady filtra 22 są usunięte dla przejrzystości ilustracji). Fig. 5 przedstawia widok obudowy 14 układu PAPR 10 z przekrojem poprowadzonym wzdłuż linii 5-5 z fig. 4. Korzystny przykład wykonania PAPR 10, pokazany na fig.2 do fig. 5, zawiera obudowę dmuchawy 14iparę przymocowanych do niej wkładów filtra 22. Obudowa 14 i każdy wkład filtra 22 są przewodami, które są połączone ze sobą dla ułatwienia przepływu płynu (wym przypadku, przefiltrowanego powietrza). Fig. 2 do fig.4 szczególnie pokazują dwa wkłady filtra22 przymocowane do obudowy dmuchawy 14, jednakże, niniejszy wynalazek nie jest ograniczony ilością wkładów filtra 22, użytych z obudową dmuchawy 14. Wystarczyć może jeden wkład filtra (patrz np. fig. 1) lub mogą być użyte więcej niż dwa wkłady filtra 22, w zależności od potrzeb dla poszczególnego zastosowania filtrującego.

Oprócz ilości wkładów filtra 22, na fig. 2 i fig. 3 pokazano, a następnie szczegółowo objaśniono poniżej, obudowę 14 układu PAPR 10, która zawiera złącze rury do oddychania 32, czujnik wykrywania połączenia 34, i wyłącznik zasilania 36 (taki jak na przykład zagłębiony wyłącznik przyciskowy).

Złącze rury do oddychania 32 jest połączeniem pomiędzy obudową 14 układu PAPR 10 i nakryciem

PL 195 984 B1 ochronnym głowy 12 do oddychania. Złącze rury do oddychania 32 może również zawierać układ szybkiego łączenia według wynalazku, jednakże przykład wykonania pokazany na fig. 2 do fig. 4 posiada układ szybkiego łączenia jedynie pomiędzy wkładami filtra 22 i obudową dmuchawy 14.

Układ wykrywania połączenia według wynalazku jest bardziej szczegółowo wyjaśniony poniżej, przy czym jego celem jest zapewnienie osobie noszącej PAPR 10 potwierdzającego zasygnalizowania, że komponenty układu oddychania są właściwie połączone. Wyłącznik zasilania 36 pozwala użytkownikowi na włączenie i wyłączenie PAPR 10. Kiedy PAPR 10 jest włączony, wyłącznik źródła zasilania 18 pokazany na fig. 1 jest zamknięty, zatem dmuchawa 16 jest zasilana.

Figura 4 pokazuje obudowę 14 układu PAPR 10 z wyjętym wkładem filtra 22, a przez co odsłania (dla każdego wkładu filtra 22) powierzchnię montażową filtra 23, wlot płynu 24 obudowy (posiadający gwinty 38 wlotu płynu obudowy) i zaczepy obudowy 40, 40a, 40b na niej umieszczone. Chociaż korzystny przykład wykonania obudowy 14 zawiera parę zaczepów obudowy 40 na powierzchni montażowej filtra 23, to wynalazek może zawierać jeden lub więcej niż dwa zaczepy i nie jest ograniczony ilością zaczepów obudowy 40, utworzonych na obudowie dmuchawy 14. W przykładzie wykonania, jak pokazano, zaczepy 40ai40b są promieniowo ustawione w linii, po przeciwnych stronach każdego wlotu płynu 24 obudowy na obudowie 14.

Korzystny przykład wykonania układu PAPR 10 zawiera dwa wloty płynu 24 obudowy. Każdy z wlotów płynu 24 obudowy jest umieszczony po przeciwnej stronie przodu obudowy 14 i jest zaprojektowany do szczelnego połączenia z jednym z wkładów filtra 22. Wlot płynu 24 obudowy wystaje poosiowo do wnętrza obudowy 14, z jej odpowiedniej powierzchni montażowej filtra 23 tak, że może on pomieścić wylot płynu 26 filtra jego odnośnego wkładu filtra 22. Wlot płynu 24 obudowy posiada gwinty 38 utworzone w nim (patrz fig. 5). Odkształcalna uszczelka 39 jest montowana na wlocie płynu 24 obudowy na jego wewnętrznym końcu 39a.

Korzystnie, gwinty 38 wlotu płynu obudowy są wewnętrznymi gwintami, umieszczonymi na wewnętrznej powierzchni wlotu płynu 24 obudowy i są zaprojektowane do współpracy z gwintowaną częścią 52 wkładu filtra 22, jak pokazano nafig.6 do fig. 8 i omówiono poniżej. Każdy z gwintów 38 wlotu płynu obudowy posiada duży skok i rozciąga się zaledwie raz dookoła wewnętrznego obwodu wlotu płynu 24 obudowy. Gwinty, na przykład mogą mieć skok równy 0,5588 cm (0.220 cala) i mogą być ukształtowane jako gwinty trapezowe. Zaczepy obudowy 40, 40a, 40b są oddalone promieniowo od osi wlotu płynu 24 obudowy. Korzystnie, każdy zaczep obudowy 40 jest uformowany w kształcie łuku41, który wystaje z powierzchni montażowej filtra 23 obudowy 14 (porównaj fig. 4 i fig. 5).

Elementy zaczepowe 40 obudowy ustawione są w linii z elementami zaczepowymi 50 filtra, na wkładzie filtra 22, wzdłuż osi połączenia równoległej z osią obrotu odpowiednich komponentów, jak pokazano na fig.6 do fig. 8 i omówionych poniżej tak, że elementy zaczepowe 40 obudowy łączą i blokują z możliwością uwolnienia elementy zaczepowe 50 filtra, kiedy wkład filtra 22 jest szczelnie zamontowany na obudowie 14.

Oprócz komponentów PAPR 10, pokazanych na fig. 2 do fig. 4 i omówionych powyżej, na fig. 5 pokazano przewody pasowe 42. Przewody pasowe 42 pozwalają użytkownikowi do przymocowania obudowy 14 układu PAPR 10do pasa, za pomocą przesunięcia pasa przez kanał pasowy 42a, zdefiniowany w tylnej części obudowy 14. Obudowa 14 może także mieć przedział 42b (patrz fig. 5) dla przyjęcia i przechowywania w niej pakietu baterii 42c (patrz fig. 4).

Figura 6 do fig. 8 pokazują szczegóły wkładu filtra 22. Fig. 6ifig.7 pokazują odpowiednio widoki z boku i zdołu wkładu filtra 22, podczas gdy fig. 8 jest przekrojem wkładu filtra 22 poprowadzonym wzdłuż linii 8-8 z fig. 7. Każdy wkład filtra 22 posiada obudowę filtra 43, posiadającą dolną powierzchnię 44, przeciwległą górną powierzchnię 45 i generalnie cylindryczną ściankę boczną 46, łączącą dolną i górną powierzchnię 44 i45. Środek filtrujący 47 (pokazany linią przerywaną na fig. 8) jest trzymany wewnątrz komory wewnętrznej 48, zdefiniowanej przez obudowę filtra 43, z komorą 48 w komunikacji płynu z wylotem płynu 26 filtra i z zewnętrzną obudową filtra 43, przez wiele otworków 49, w górnej powierzchni 45. Jak przedstawiono powyżej, wkład filtra 22, według przykładu wykonania pokazanego na fig.6 do fig. 8, zawiera wiele elementów zaczepowych 50, 50a, 50b filtra, umieszczonych na nim. Wynalazek może zawierać tylko jeden lub więcej niż dwa elementy zaczepowe 50 filtra, jednakże nie jest ograniczony ilością elementów zaczepowych 50 filtra, utworzonych na wkładach filtra 22.

Jak pokazano na fig. 7, dolna powierzchnia 44 obudowy filtra 43 korzystnie jest kołowa i zawiera wylot płynu 26 filtra i umieszczone na niej elementy zaczepowe 50 filtra. Wylot płynu 26 filtra jest

PL 195 984 B1 ulokowany w środku dolnej powierzchni 44 obudowy filtra 43. Wylot płynu 26 filtra wystaje poosiowo z dolnej powierzchni 44, jak pokazano na fig. 6.

Gwintowana część 52 wylotu płynu filtra, jak pokazano na fig.6 ifig.8 jest ulokowane na zewnętrznej powierzchni wylotu płynu 26 filtra. Gwintowana część 52 wylotu płynu filtra ma gwint zewnętrzny, ukształtowany tak, by były dopasowane do wewnętrznych gwintów 38 wlotu płynu obudowy. Gwintowana część 52 wylotu płynu filtra ma duży skok gwintu, który rozciągają się jedynie na połowie obwodu zewnętrznego wylotu płynu 26 filtra, zatem mniej niż jeden obrót (tj. mniej niż jeden pełny obrót) wkładu filtra 22 jest wymagany do szczelnego przyłączenia wkładu filtra 22 do obudowy dmuchawy 14. Kiedy więc jest on już przymocowany, to zewnętrzny koniec 54 wylotu płynu 26 filtra łączy się w sposób pewny i odkształca uszczelkę 39 by osiągnąć w efekcie szczelność powietrznej pomiędzy wnętrzami wkładu filtra 22 i obudowy 14.

Elementy zaczepowe 50, pokazane na fig.6 do fig. 8, są ulokowane na dolnej powierzchni 44 obudowy filtra 43 isą rozstawione promieniowo od wylotu płynu 26 filtra oraz wystają z dolnej powierzchni 44. Element zaczepowy 50a filtra ustawiony jestwliniizelementem zaczepowym 40a obudowy, pokazanym na fig. 4, tak, że gdy wylot płynu 26 filtra jest przymocowany gwintowe do wlotu płynu 24 obudowy, to element zaczepowy 50a filtra łączy się z i osiada w elemencie zaczepowym 40a obudowy. Przeciwległe zaczepy, elementy zaczepowe 50a filtra ielement zaczepowy 40a obudowy tworzą zatem zewnętrzne/wewnętrznie osadcze połączenie, które szczelnie mocuje wkład filtra 22 do obudowy dmuchawy 14. Element zaczepowy 50b filtra i element zaczepowy 40b obudowy są podobnie ukształtowane by tworzyć osadcze połączenie pomiędzy wkładem filtra 22 i obudową dmuchawy14, kiedy wkład 22 i obudowa 14 są szczelnie i gwintowo wzajemnie połączone.

Podczas normalnego użytkowania PAPR 10, obudowa dmuchawy 14 i wkład filtra 22 są uderzane, upuszczane i poza tym mogą być narażone na przypadkowe rozłączenie. Oprócz tego, obudowa wkładu filtra 22 musi być szybko przymocowany do obudowy dmuchawy 14 i równocześnie musi zapewnić nacisk na uszczelkę 39 by utworzyć integralność uszczelnienia. Dlatego wylot płynu 26 filtra mocowany jest do obudowy wlotu płynu 24 przy wykorzystaniu szybkozłącznego połączenia.

Wylot płynu 26 filtra, pokazany na fig. 6, poosiowo ustawiony jest w linii z wlotem płynu 24 obudowy, co pokazano na fig. 4. Jak wyjaśniono powyżej, wlot płynu 24 obudowy i wylot płynu 26 filtra zawierają gwinty o dużym skoku, które są zaprojektowane dla szybkiego połączenia pomiędzy obudową dmuchawy 14 i wkładem filtra 22. Wylot płynu 26 filtra jest w pełni połączony z wlotem płynu 24 obudowy, przy mniej niż jednym obrocie wkładu filtra 22 względem obudowy dmuchawy 14 (np., przy względnym obrocie mniejszym niż 360°). To szybkie połączenie szczelnie łączy obudowę wkładu filtra22 z obudową dmuchawy 14 dla przepływu przefiltrowanego powietrza pomiędzy nimi. Szybkozłączne połączenie pomiędzy obudową dmuchawy 14 i wkładem filtra 22, ujawnione i pokazane w niniejszym, może być użyte również do połączenia innych komponentów służących do oddychania PAPR 10 lub innych układów do oddychania. Oprócz tego, chociaż ujawniony przykład wykonania pokazuje zewnętrzne gwinty na wylocie płynu 26 filtra i wewnętrzne gwinty na wlocie płynu 24 obudowy, to relacja może być odwrócona.

Szybkozłączne gwinty wlotu płynu 24 obudowy i wylotu płynu 26 filtra korzystnie stosowane są z zatrzaskowo-blokującym elementem, który służy wielorakim celom. Jednym z celów elementu zatrzaskowo-blokującego jest zapewnienie oporu dla przypadkowego rozłączenia wkładu filtra 22 od obudowy dmuchawy 14. Innym jego celem jest zasygnalizowanie użytkownikowi, że uszczelnienie jest wykonane prawidłowo, co upewnia go o właściwym zainstalowaniu.

Element zatrzaskowo-blokujący zawiera elementy zaczepowe 40 obudowy, pokazane na fig.4 ielementy zaczepowe 50 filtra, pokazane na fig. 6 do fig. 8. Elementy zaczepowe 50 filtraielementy zaczepowe 40 obudowy zawierają parę przeciwległych zaczepów, które są ustawione w linii poosiowe, promieniowo i obwodowo dla osadzonego połączenia. Elementy zaczepowe 50 filtra zawierają elementy zaczepów, które są rozstawione promieniowo od wylotu płynu 26 filtra i działają jako zewnętrznie wystające elementy zaczepów. Zaczepy obudowy 40 zawierają elementy zaczepów, które są rozstawione promieniowo od wlotu płynu 24 obudowy i działają jako wewnętrznie otwarte elementy zaczepów tak, że ustawione są one w linii zelementami zaczepowymi 50 filtra by wykonać osadcze połączenia łączące kiedy wylot płynu 26 filtra i wlot płynu 24 obudowy są gwintowo połączone. Łączenie osadczego połączenia tworzy pasowanie z wciskiem, które blokuje z możliwością uwolnienia obudowę dmuchawy 14 z wkładem filtra 21, by zmniejszyć prawdopodobieństwo tego, że wkład filtra 22 zostanie przypadkowo odłączony od obudowy dmuchawy 14. Tego typu łączenie osadczego połączenia również może być użyte do połączenia ze sobą innych pomocniczych komponentów PAPR 10

PL 195 984 B1 lub innych układów do oddychania. Oprócz tego, chociaż ujawniony przykład wykonania pokazuje zewnętrzny element zaczepowy, na obudowie wkładu filtra 22 i wewnętrzny element zaczepowy, na obudowie dmuchawy 14, to relacja ich może być odwrócona. Terminy zaczep i element zaczepowy użyte w niniejszym opisie, oznaczają dowolną formę elementu konstrukcyjnego, który współpracuje z przeciwległym, dopasowanym elementem konstrukcyjnym, by osiągnąć opisane wykrywanie położenia i działanie blokujące komponent.

Element zatrzaskowo-blokujący szybkozłącznego połączenia również zapewnia użytkownikowi sygnalizację o tym, czy uszczelnienie pomiędzy wkładem filtra 22 i obudową 14 jest prawidłowo wykonane, zatem upewniają go o właściwym zainstalowaniu. Układ wykrywania połączenia wykorzystuje mechaniczny, elektryczny lub optyczny sposób wykrywania, kiedy wykonane jest właściwe połączenie pomiędzy obudową wkładu filtra 22 i obudową 14. Dźwiękowy, wzrokowy lub inny mechanizm sterujący sygnałem jest użyty by pokazać użytkownikowi kiedy właściwe połączenie jest wykonane.

Przykładem mechanicznego układu wykrywania są słyszalne trzaski, słyszane wtedy, kiedy elementy zaczepowe 50 filtra prześlizgną się po elementach zaczepowych 40 obudowy i wskakują na miejsce. Zarówno obudowa 14 jak i wkład filtra 22 wykonane są ze sprężystego materiału, takiego jak tworzywo sztuczne. Materiał sprężysty nieznacznie odkształca się pod wpływem przyłożonej siły, zatem element zaczepowy 40 obudowy i element zaczepowy 50 filtra łączą się za pomocą nieznacznego odkształcenia zaczepów iich odpowiednich powierzchni podtrzymujących by pozwolić elementowi zaczepowemu 50 filtra na prześlizgnięcie się po elemencie zaczepowym 40. Po odkształceniu, elementy zaczepowe zaczepy 40i50 powracają do swojego poprzedniego kształtu. Kiedy element zaczepowy 50 filtra przejdzie za element zaczepowy 40 obudowy, to słyszalne jest zatrzaśnięcie (element zaczepowy 50 filtra porusza się w kierunku strzałki 56 (fig. 4), kiedy wkład filtra 22 jest przymocowany na obudowie 14). Jedno lub więcej trzaśnięć może być usłyszane, zależnie od ilości luków zaczepowych obudowy 41, utworzonych na powierzchni 23 obudowy 14. Na przykład, jeśli obudowa14 zawiera dwa łuki zaczepowe 41a i 41b, jak pokazano na fig. 4, wtedy użytkownik powinien usłyszeć dwa trzaski, aby upewnić się, że wkład filtra 22 i obudowa 14są właściwie połączone.

Innym przykładem mechanicznego układu wykrywania jest dotykowe wyczucie zatrzaśnięcia, wtedy gdy element zaczepowy 50 filtra przejdzie za element zaczepowy 40 obudowy. Jak wyjaśniono powyżej, materiał sprężysty nieznacznie odkształca się by pozwolić elementowi zaczepowemu 50 filtra na prześlizgnięcie się po elemencie zaczepowym 40 obudowy. Kiedy element zaczepowy 40 obudowy ielement zaczepowy 50 filtra wchodzą w początkowe połączenie, gdy wkład filtra 22 zostaje zamocowany na obudowie 14, wtedy przez użytkownika wyczuwalny jest nieznaczny nacisk i opór do jego obrócenia. Gdy ten opór zostanie pokonany, to wyczuwane jest dotykowe odczucie zatrzaśnięcia, sygnalizujące że komponenty zaczepowe są zablokowane. Podobnie, kiedy przeciwległe elementy zaczepowe 40i50 znajdują się w osadzonym połączeniu (i dlatego wkład filtra 22 jest wtedy zablokowany z możliwością uwolnienia z obudową 14), występuje tam opór przy wykonywaniu obrotu dla rozdzielenia wkładu filtra 22 z obudową 14. Dotykowy zatrzask jest wyczuwalny, jeśli opór ten jest pokonany przez przyłożenie odpowiedniego momentu obrotowego do wkładu filtra 22, w celu wyciągnięcia z gniazd przeciwległych elementów zaczepowych 40 i 50, co zapoczątkowuje gwintowe rozłączenie wkładu filtra 22 i obudowy dmuchawy 14.

Układ wykrywania połączenia może również używać sygnał elektryczny do zasygnalizowania właściwego połączenia pomiędzy wkładem filtra 22 i obudową 14. Układ elektryczny zapewnia również słyszalną lub wzrokową sygnalizację dla użytkownika i/lub może sterować działaniem dmuchawy16. Słyszalna lub wzrokowa sygnalizacja pochodzi z czujnika wykrywania połączenia 34, pokazanego na fig. 2 do fig. 4. Czujnik wykrywania połączenia 34 może zapewnić sygnał słyszalny (taki jak pulsowy lub tonowy) lub sygnał wzrokowy (taki jak włączanie lub wyłączanie światła). Układ wykrywania połączenia według wynalazku może również zawierać sygnał sterujący, który steruje dmuchawą16 lub uruchamia przepustnice w strumieniu przepływu powietrza PAPR 10.

Jest wiele sposobów by określić czy wkład filtra 22 jest właściwie połączony z obudową 14. Na przykład, powierzchnia 23 obudowy 14 może zawierać parę elektrycznych styków. Kiedy wkład filtra 22 i obudowa 14 są rozłączone, wtedy styki nie mogą być zetknięte i mogą tworzyć obwód otwarty lub stan otwarty. Stan otwarty może sygnalizować, że właściwe połączenie nie zostało dokonane. Jeżeli wkłady filtra 22 i obudowa 14 są właściwie połączone, to styki obwodu mogą być zwarte (przez, na przykład mostek przewodzący lub złącze umieszczone na powierzchni 44 wkładu filtra 22).

Zatem, obwód zamknięty może istnieć do zasygnalizowania właściwego połączenia. Alternatywnie, styki mogą zdefiniować obwód zamknięty, który jest następnie otwarty przy osadzonym

PL 195 984 B1 zamontowaniu wkładu filtra 22 na obudowie 14lub przewodność właściwa obwodu może być zmieniona kiedy są połączone komponenty, w celu zdefiniowania sygnału sterującego.

Taki sygnał sterujący może uruchamiać dmuchawę 16 lub czynne przepustnice w strumieniu przepływu powietrza PAPR 10, by skierować płyn na zewnątrz wlotu płynu 24 obudowy, by zmienić kierunek przepływu płynu do wlotu płynu 24 obudowy, lub by odwrócić przepływ płynu (powietrza) we wlocie płynu 24 obudowy. Sterując przepływem powietrza związanego z wlotem płynu 24 obudowy, zapobiegamy przedostaniu się substancji skażonej z zewnątrz do układu PAPR, kiedy wkład filtra 22 jest niewłaściwie osadzony na obudowie 14 lub kiedy wkład filtra 22 jest wymieniany. Inne funkcje sterujące mogą również pojawić się w oparciu ostan połączenia pomiędzy wkładem filtra 22 i obudową 14. Układ wykrywania połączenia układu PAPR zwiększa świadomość i przygotowanie użytkownika do działania w obszarach skażonych.

Jak pokazano linią przerywaną na fig. 6, pokrywa filtra 55 może być użyta w niektórych zastosowaniach (np., mokrych) do, przynajmniej częściowej osłony otworków 49, a zatem zapobiega przedwczesnemu skażeniu środka filtrującego, co może skrócić żywotność filtra izmniejszyć jego skuteczność. Wtym przypadku, powietrze może wejść do wkładu filtra 22 spod pokrywy 55, przez otwory udostępnione przez pokrywę 55, wzdłuż bocznej ściany 46 wkładu filtra 22.

Mimo tego, że niniejszy wynalazek omówiony jest z odniesieniem do przykładów wykonania, to specjaliści mogą dokonać zmian w formie i szczegółach bez odchodzenia od ducha i zakresu wynalazku. Na przykład, połączenie według wynalazku może być użyte do utworzenia pętli układu powietrznego z noszonych przez operatora komponentów, do oddychania nie w układzie PAPR. Może to być korzystne dla zmniejszenia momentu przykładanego w takim układzie podczas jego łączenia i rozłączania, ponieważ obrót względny połączonych komponentów jest zminimalizowany.

Claims (11)

1. Sposób łączenia komponentów urządzenia do oddychania, w którym ustawia się poosiowo wylot płynu, znajdujący się na pierwszym komponencie z wlotem płynu znajdującym się na drugim komponencie oraz łączy się pierwszy komponent do drugiego komponentu, dla przepływu płynu pomiędzy nimi, w elektrycznie zasilanym układzie respiratora oczyszczającego powietrze (PAPR), znamienny tym, że łączy się gwintowaną częścią (52) wylotu płynu (26) i gwintowaną częścią (38) wlotu płynu (24), przy mniej niż jednym pełnym obrocie pierwszego komponentu względem drugiego komponentu, wcelu szczelnego połączenia wylotu płynu (26) i wlotu płynu (24) w komunikacji płynu oraz blokuje się, z możliwością uwolnienia, pierwszy komponent z drugim komponentem za pomocą osadzonego połączenia, kiedy wylot płynu (26) i wlot płynu (24) są szczelnie połączone, poprzez pary przeciwległych elementów zaczepowych (40, 50), znajdujących się na pierwszym i na drugim komponencie.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwszy komponent jest wkładem filtra (22), a drugi komponent jest obudową (14), w elektrycznie zasilanym układzie respiratora oczyszczającego powietrze (PAPR) (10).

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że etap blokowania dodatkowo obejmuje blokowanie z możliwością uwolnienia wkładu filtra (22) do obudowy (14), za pomocą osadzonego połączenia, kiedy wylot płynu (26) i wlot płynu (24) są szczelnie połączone, poprzez wiele par przeciwległych elementów zaczepowych (40, 50), znajdujących się na wkładzie filtra (22) i na obudowie (14).

4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że wysyła się użytkownikowi sygnał słyszalny, gdy przeciwległe elementy zaczepowe (40, 50) są w połączeniu osadzonym lub zapewnia się użytkownikowi dotykową sygnalizację, gdy przeciwległe elementy zaczepowe (40, 50) są w połączeniu osadzonym lub stosuje się czujnik wykrywania połączenia (34), który jest wzrokowo wykrywalny przez użytkownika, kiedy przeciwległe elementy zaczepowe (40, 50) są w połączeniu osadzonym lub gdy przewodność właściwa elektrycznie przewodzącego obwodu jest zmieniona, kiedy przeciwległe elementy zaczepowe (40, 50) są w połączeniu osadzonym.

5. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że dodatkowo:

kieruje się płyn poza wlot płynu (24) znajdujący się na obudowie (14) dopóki przeciwległe elementy są w połączeniu osadzonym lub

PL 195 984 B1 zmienia się kierunek przepływu płynu w obudowie (14), kiedy przeciwległe elementy zaczepowe (40, 50) są umieszczone w połączeniu osadzonym.

6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że etap łączenia obejmuje stosowanie przeciwległych, o dużym skoku i dopasowanych gwintowanych części (38, 52), znajdujących się na wylocie płynu (26) i wlocie płynu (24).

7. Wkład filtra do zasilanego elektrycznie układu respiratora oczyszczającego powietrze (PAPR), montowany w sposób wymienny na obudowie, znamienny tym, że wkład filtra (22) zawiera:

obudowę wkładu filtra (22) z umieszczoną wniej komorą (48) środka filtrującego (47), wlot płynu (24) w połączeniu z komorą (48) środka filtrującego (47) i wylot płynu (26) w połączeniu z komorą (48) środka filtrującego (47);

gwintowaną część (52) współpracującą z wylotem płynu (26) znajdującym się na obudowie wkładu filtra (22), przy czym gwintowana część (52) jest zaopatrzona w gwinty dopasowane do gwintowanej części (38) na obudowie (14) tak, że przy mniej niż jednym obrocie gwintowaną częścią (52) względem współpracującej gwintowanej części (38), wylot płynu (26) obudowy wkładu filtra (22) jest szczelnie przymocowany do obudowy (14) i pierwszy element zaczepowy (50) znajdujący się na obudowie wkładu filtra (22), oddalony promieniowo od gwintowanej części (52) i rozciągający się poosiowe wzdłuż niej, przy czym pierwszy element zaczepowy (50) jest ustawionym do pasowania w połączeniu osadzonym z przeciwległym drugim elementem zaczepowy (40) znajdującym się na obudowie (14), kiedy wylot płynu (26) obudowy wkładu filtra (22) jest szczelnie przymocowany do obudowy (14).

8. Wkład filtra według zastrz. 7, znamienny tym, że gwintowana część (52) ma gwinty o dużym skoku.

9. Wkład filtra według zastrz. 7, znamienny tym, że dodatkowo zawiera środki do wykrywania połączenia, kiedy pierwszy element zaczepowy (50) obudowy wkładu filtra (22) jest w połączeniu osadzonym z drugim elementem zaczepowym (40) obudowy (14).

10. Wkład filtra według zastrz. 7, znamienny tym, że dodatkowo zawiera wykrywalny przez użytkownika czujnik wykrywania połączenia (34), który jest uruchomiony, kiedy pierwszy element zaczepowy (50) wkładu filtra (22) jest w połączeniu osadzonym z drugim elementemzaczepowym (40) obudowy (14).

11. Wkład filtra według zastrz. 7, znamienny tym, że obudowa wkładu filtra (22) posiada promieniowo rozciągającą się powierzchnię (44), która jest zaopatrzona w pierwszy element zaczepowy (50a), przy czym promieniowo rozciągająca się powierzchnia (44) jest kołowa i otacza wylot płynu (26) oraz jego współpracującą gwintowaną część (52), a ponadto zawiera jeszcze jeden pierwszy element zaczepowy (50b), znajdujący się na promieniowo rozciągającej się powierzchni (44), ustawiony w linii po przeciwnej stronie wylotu płynu (26) względem początkowego pierwszego elementu zaczepowego (50a) i ustawiony w linii do dopasowania w połączeniu osadzonym z innym przeciwległym drugim elementem zaczepowym (50b) znajdującym się na obudowie (14), kiedy wylot płynu (26) obudowy wkładu filtra (22) jest szczelnie przymocowany do obudowy (14).