專(zhuān)利名稱(chēng)：過(guò)濾器以及透氣的掩蓋材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種過(guò)濾器，尤其是一種呼吸空氣過(guò)濾器，以及一種可以作為過(guò)濾材料使用的掩蓋材料。本發(fā)明除了主要用于呼吸防護(hù)面罩的過(guò)濾器之外還可以用于通風(fēng)過(guò)濾器，特別是對(duì)汽車(chē)和飛機(jī)的室內(nèi)通風(fēng)。
背景技術(shù)：
對(duì)放射性輻射的防護(hù)掩蓋材料例如在US4923774、US 2006/230495、GB 2118410A和 TO 2011/018459A1 中公開(kāi)。眾所周知的呼吸防護(hù)面罩的過(guò)濾器具有過(guò)濾器元件，其將空氣中的灰塵和/或氣溶膠顆粒攔截。
如果所攔截的灰塵和/或氣溶膠微粒被放射性物質(zhì)所污染，例如在核電廠(chǎng)發(fā)生事故的情況下，通過(guò)呼吸防護(hù)面罩的過(guò)濾器雖然可以防止這些物質(zhì)進(jìn)入人體，但是由于在過(guò)濾器元件上積累越來(lái)越多的放射性材料的濾渣，過(guò)濾器元件本身會(huì)成為輻射源，該輻射源的α，β，γ和/或中子射線(xiàn)必然會(huì)危害到人體。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種新的、適合于分離放射性濾渣的過(guò)濾器。按照本發(fā)明，實(shí)現(xiàn)該目的的過(guò)濾器的特點(diǎn)在于，設(shè)置有用于屏蔽由濾渣放出的輻射的裝置。有利的是，根據(jù)本發(fā)明的屏蔽裝置防止了由于在過(guò)濾器中積累的放射性物質(zhì)產(chǎn)生的輻射。屏蔽裝置可包括與過(guò)濾材料組合的屏蔽材料，該屏蔽材料比如被嵌入到過(guò)濾材料中。過(guò)濾材料可以具有粉末顆粒、纖維和/或多孔性固體、例如燒結(jié)體或活性炭，它們形成大量狹窄的、適合于攔截顆粒的通道。作為屏蔽材料可以考慮特別是具有高密度以及高原子序數(shù)的材料，這樣可以使電磁波與原子的電子層很容易發(fā)生相互作用。這種材料比如是鉛、金、銀、錫或銅。在一種特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，屏蔽材料被嵌入到過(guò)濾材料中，特別是屏蔽材料可以以粒子或纖維的形式被分散到過(guò)濾材料中?？商鎿Q的是，纖維可以形成織物和/或粘毯。在一種可替換的實(shí)施方式中，屏蔽裝置包括設(shè)置在過(guò)濾元件和需屏蔽的空間區(qū)域之間的屏蔽墻，其削弱了由過(guò)濾器元件放出的輻射。在一種實(shí)施方式中，屏蔽墻在穿過(guò)過(guò)濾器元件的穿流方向上設(shè)置在過(guò)濾器元件之后。特別是可以將屏蔽墻與過(guò)濾器元件間隔地設(shè)置，并且設(shè)置至少一個(gè)用于從在某些情況下無(wú)法穿透的屏蔽墻的側(cè)部繞流的通道。在本發(fā)明的另一種設(shè)計(jì)中，屏蔽墻可以具有多個(gè)層，這些層具有垂直于穿流方向錯(cuò)開(kāi)地設(shè)置的穿通孔。有利的是，過(guò)濾器元件投影到屏蔽墻上的垂直投影小于屏蔽墻的面積，即屏蔽墻在側(cè)向上寬于該投影面。有利的是，特別是從過(guò)濾器元件的邊緣發(fā)出的射線(xiàn)部分、特別是散射射線(xiàn)被有效地屏蔽掉。屏蔽墻可以在具有高原子序數(shù)的屏蔽材料邊上，在其面向過(guò)濾器元件的一面上涂有由具有低原子序數(shù)的材料、特別是由塑料材料構(gòu)成的涂層。有利的是，通過(guò)這種材料將在吸收α和β射線(xiàn)時(shí)產(chǎn)生的軔致輻射最小化。另外，這種涂層也可以用來(lái)削減中子射線(xiàn)。很顯然，在這里所描述的透氣的過(guò)濾材料不限于用于過(guò)濾器，也可以?xún)H僅作為掩蓋材料來(lái)應(yīng)用，其在隔絕空氣中雜質(zhì)的同時(shí)，還可以使電離輻射遠(yuǎn)離被掩蓋對(duì)象。


下面參照實(shí)施例和基于實(shí)施例的附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。其中 圖1-5示出了根據(jù)本發(fā)明的呼吸防護(hù)面罩的過(guò)濾器的不同的實(shí)施例，以及圖6示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的呼吸防護(hù)面罩的過(guò)濾器。
具體實(shí)施例方式圖6顯示了按照現(xiàn)有技術(shù)的過(guò)濾器，其被裝入僅部分示出的呼吸防護(hù)面罩I內(nèi)，該過(guò)濾器具有透氣的、在所示的實(shí)施例中大致圓柱形的過(guò)濾器元件2。過(guò)濾器元件2由過(guò)濾材料3構(gòu)成，其可以具有粉末、纖維和/或多孔型固體材料并形成大量狹窄的空氣通道。吸入的呼吸空氣4穿過(guò)過(guò)濾器元件2，在過(guò)濾器元件2中灰塵和氣溶膠顆粒被攔截，這樣使用者就可以吸入被呼吸防護(hù)面罩凈化的過(guò)濾空氣5。如果被攔截的灰塵和/或氣溶膠顆粒含有放射性物質(zhì)，隨著過(guò)濾器元件2中所攔截的分離物的增加，由過(guò)濾器元件2放出的輻射射線(xiàn)的強(qiáng)度也會(huì)提高。α和β射線(xiàn)可以在過(guò)濾器元件2中被進(jìn)一步吸收和弱化，但Y射線(xiàn)卻可以直接作用在呼吸防護(hù)面罩的使用者身上。α和β射線(xiàn)可以通過(guò)在過(guò)濾器元件2中吸收α和β射線(xiàn)時(shí)所產(chǎn)生的電磁波(軔致輻射)對(duì)使用者造成間接傷害。在圖I顯示的呼吸防護(hù)面罩I的過(guò)濾器元件2中粒子6被分散，這種粒子由可以高度削減電磁波(Y射線(xiàn)，軔致輻射)的材料組成。該材料可以是具有高密度以及高原子序數(shù)的材料，如鉛，錫，金等。在將粒子6分散到過(guò)濾材料3中時(shí)保持了過(guò)濾材料的透氣性。通過(guò)過(guò)濾器元件2內(nèi)的濾渣發(fā)出的Y射線(xiàn)或在吸收α和β射線(xiàn)時(shí)間接地產(chǎn)生的軔致輻射將會(huì)被過(guò)濾器元件2中的粒子6弱化，面罩的使用者得到了防輻射保護(hù)。在圖2顯示的實(shí)施例中，粒子6的分布被限制在過(guò)濾器元件2的面向面罩內(nèi)側(cè)面的分區(qū)7上。外部的分區(qū)8由于缺少粒子6而具有針對(duì)濾渣的更高的吸納能力，在分區(qū)7中的粒子6的密度相對(duì)于圖I有所提高。因此，該分區(qū)具有提高的輻射射線(xiàn)弱化能力。與所示的實(shí)施例不同，也可以如下實(shí)現(xiàn)粒子6在過(guò)濾器元件2內(nèi)部的分散，即粒子的密度在空氣的主流動(dòng)方向上一直增大。在圖3顯示的實(shí)施例中，過(guò)濾器元件2在其內(nèi)側(cè)面具有多個(gè)由弱化電磁波的、透氣的織物層8，該織物由重金屬纖維、比如鉛絲構(gòu)成。代替織物，纖維也可以形成粘毯。在過(guò)濾器元件的外部區(qū)域主要吸納濾渣，而由濾渣放出的輻射通過(guò)織物層8弱化，并且防止了面罩的使用者受到輻射。在圖4中顯示的呼吸防護(hù)面罩I的過(guò)濾器的過(guò)濾器元件2本身不具有能大幅弱化電磁波的材料。在面罩內(nèi)側(cè)面上，與過(guò)濾器元件2以一定間隔地在過(guò)濾器元件之后設(shè)置屏蔽墻10，其由例如錫等材料構(gòu)成。凈化的過(guò)濾空氣5可以經(jīng)過(guò)側(cè)部的通道11到達(dá)面罩內(nèi)腔。屏蔽墻10在側(cè)向上寬于在呼吸空氣的流動(dòng)方向上產(chǎn)生的過(guò)濾器元件2在屏蔽墻10上的投影面，從而可以有效地屏蔽由過(guò)濾器元件2的側(cè)邊緣發(fā)出的輻射、特別是發(fā)散輻射并且增大了屏蔽的空間角度15。屏蔽墻10在其面向過(guò)濾器元件2的一面涂有由具有低原子序數(shù)的材料構(gòu)成的涂層12、如塑料涂層，其作用是在產(chǎn)生盡可能少的軔致輻射的情況下將α和β射線(xiàn)吸收到該涂層中。這種涂層也可以削減中子射線(xiàn)。根據(jù)圖5，屏蔽墻10可以由多個(gè)相互以一定間隔設(shè)置的層13形成，這些層具有垂直于呼吸空氣的流動(dòng)方向錯(cuò)開(kāi)的穿通孔14且由此使過(guò)濾空氣5通過(guò)。穿通孔的這種錯(cuò)開(kāi)設(shè)·置很大程度地防止射線(xiàn)直接穿過(guò)屏蔽墻。也可以在堅(jiān)固的屏蔽墻中形成傾斜延伸的通道。很顯然，不同的實(shí)施例可以相互組合。另外，很顯然，通過(guò)與用于屏蔽射線(xiàn)的裝置組合的過(guò)濾材料3也首先將由外部進(jìn)入過(guò)濾材料的輻射射線(xiàn)弱化。因此該過(guò)濾材料可以普遍地作為適用于弱化射線(xiàn)的掩蓋材料廣泛地應(yīng)用在要求透氣的掩蓋材料上。
權(quán)利要求
1.一種過(guò)濾器，尤其是呼吸空氣過(guò)濾器，其特征在于，設(shè)置有用于屏蔽由濾渣發(fā)出的輻射的屏蔽裝置(6 ；9 ;10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的過(guò)濾器，其特征在于，所述屏蔽裝置(6；9 ；10)包括與過(guò)濾材料(3)組合的屏蔽材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的過(guò)濾器，其特征在于，所述屏蔽材料嵌入到過(guò)濾材料(3)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的過(guò)濾器，其特征在于，所述屏蔽材料以粒子(6)的形式分散在過(guò)濾材料(3)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述過(guò)濾器，其特征在于，所述屏蔽材料包括纖維，所述纖維特別是形成織物(9)和/或粘毯。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的過(guò)濾器，其特征在于，所述屏蔽裝置(6；9 ；10)包括設(shè)置在過(guò)濾器元件(2)和需屏蔽的空間區(qū)域(15)之間的屏蔽墻(10)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的過(guò)濾器，其特征在于，所述屏蔽墻(10)在穿過(guò)過(guò)濾器元件(2)的穿流方向上設(shè)置在過(guò)濾器元件(82)之后。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的過(guò)濾器，其特征在于，所述屏蔽墻(10)相對(duì)于過(guò)濾器元件以一定間隔設(shè)置并且設(shè)置有至少一個(gè)用于從屏蔽墻(10)的側(cè)部繞流的通道(11)。
9.根據(jù)要求6至8中任一項(xiàng)所述的過(guò)濾器，其特征在于，所述屏蔽墻(10)包括多個(gè)層(13)，所述層具有垂直于過(guò)濾物質(zhì)(5)的穿流方向錯(cuò)開(kāi)設(shè)置的穿通孔(14)。
10.根據(jù)要求6至9中任一項(xiàng)所述的過(guò)濾器，其特征在于，所述屏蔽墻(10)在側(cè)向上寬于過(guò)濾器元件(2)投影到屏蔽墻(10)上的垂直投影。
11.根據(jù)要求6至10中任一項(xiàng)所述的過(guò)濾器，其特征在于，所述屏蔽墻(10)除了具有高原子序數(shù)的屏蔽材料層之外，在其面向過(guò)濾器元件(2)的一面上涂有由具有低原子序數(shù)的材料、特別是塑料材料構(gòu)成的涂層(12)。
12.一種透氣的掩蓋材料，其特征在于，所述掩蓋材料具有過(guò)濾材料，所述過(guò)濾材料與用于削弱電離輻射的材料組合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種過(guò)濾器，尤其是呼吸空氣過(guò)濾器。根據(jù)本發(fā)明該過(guò)濾器的特點(diǎn)在于，設(shè)置有用于屏蔽由濾渣發(fā)出的輻射的屏蔽裝置(6)。本發(fā)明還涉及一種透氣的掩蓋材料，該掩蓋材料具有過(guò)濾材料，所述過(guò)濾材料與用于削弱電離輻射的材料組合。
文檔編號(hào)A62B23/02GK102890973SQ20111022473
公開(kāi)日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2011年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月18日
發(fā)明者丁浩旻 申請(qǐng)人:丁浩旻