用于有機(jī)蒸氣呼吸器濾筒的使用壽命終點指示器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]實施例可大體上涉及用于檢測呼吸器濾筒(filter cartridge)的使用壽命終點的裝置和/或方法，并且更具體地涉及對用于有機(jī)蒸氣呼吸器的濾筒的使用壽命終點的檢測。
【背景技術(shù)】
[0002]呼吸器常常使用濾筒來保護(hù)使用者不受有潛在危害的蒸氣的傷害。當(dāng)呼吸器在使用者身上就位(通常以形成密封的方式附接到面部或頭部)時，空氣在任何時候使用者呼吸時通過濾筒吸入呼吸器中(并且空氣通常只可以通過濾筒進(jìn)入呼吸器，從而可由濾筒過濾空氣以確保使用者在佩戴呼吸器時吸入的空氣是清潔而安全的)。此類濾筒通常包含可鎖住一種或多種有潛在危害的蒸氣的過濾材料。當(dāng)過濾材料暴露于蒸氣時，它通常通過材料的孔結(jié)構(gòu)吸收蒸氣分子。因此，就其本質(zhì)而言，濾筒具有有限的有效壽命(此后過濾材料已吸收了能夠吸收的所有蒸氣，并且濾筒不能過濾額外的蒸氣)。一旦濾筒已達(dá)到其使用壽命的終點，其不再能有效保護(hù)使用者。然后，使用者應(yīng)當(dāng)自行離開具有危害性蒸氣的環(huán)境或者用新濾筒更換呼吸器上的濾筒。因此，為了有效地保護(hù)使用者，可能重要的是根據(jù)濾筒的使用壽命而知道何時更換過濾器。
[0003]有機(jī)蒸氣是一種呼吸器可以過濾的有潛在危害的蒸氣；遺憾的是，目前沒有市售的用于有機(jī)蒸氣的使用壽命終點指示器(ESLI)。相反，使用壽命終點常?；?I)由制造商提供的進(jìn)度表或(2)在有機(jī)蒸氣穿透過期的濾筒時使用者實際上聞到有機(jī)蒸氣的氣味來估計。然而，這些方法都是有問題的，因為進(jìn)度表是實驗估計的且未考慮過濾材料經(jīng)歷的實際條件(其可能大大影響使用壽命)，并且因為使用者在能夠聞到氣味之前實際上會暴露于有潛在危害的有機(jī)蒸氣。
[0004]本申請人已開發(fā)了用于有機(jī)蒸氣的使用壽命終點指示器(ESLI)，使得可以確定經(jīng)受特定有機(jī)蒸氣環(huán)境的特定濾筒的使用壽命終點的有效估計量。這可以允許使用者以更安全的方式有效地更換過濾器(降低意外暴露于有潛在危害的有機(jī)蒸氣的風(fēng)險)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本公開的方面可包括用于有機(jī)蒸氣(organic vapor)的呼吸器的濾筒的使用壽命有效終點(effective-end-of-service-life)指示器系統(tǒng)的實施例，其包括下列中的一者或多者:位于濾筒內(nèi)(常常在濾筒的內(nèi)表面上)的傳感器，其在暴露于UV光時發(fā)出可見的熒光；UV燈，其能夠操作以發(fā)出UV光；以及可見光檢測器，其能夠操作以檢測可見光的強(qiáng)度水平；其中:UV燈朝傳感器導(dǎo)向；并且可見光檢測器朝傳感器導(dǎo)向。在一些實施例中，由UV燈發(fā)出的UV光可以是大約UV 254±10nm的。某些實施例還可包括:透鏡，其能夠操作以將UV光會聚到位于UV燈和傳感器之間的傳感器上；和/或位于傳感器和可見光檢測器之間的濾光器，其能夠操作以濾掉除了可見光之外的光的波長。在一些實施例中，可基于在來自UV燈的UV光施加到傳感器上時由可見光檢測器檢測到的減少的可見光來指示使用壽命的有效終點。在一些實施例中，傳感器可位于濾筒前方附近，并且使用壽命的有效終點可基于對應(yīng)于濾筒對于特定有機(jī)蒸氣環(huán)境的接近使用壽命終點的可見光減少。在一些實施例中，傳感器可包括下列中的一者或多者:金屬點綴的硅酸鋅、鎢酸鈣、硅酸鈣、砷酸鎂，并且點綴的金屬離子可包括下列中的一者或多者:Mn、Zn、Cu、Fe、Sn、Pb、Bi或Sb。常常，實施例還可包括在傳感器內(nèi)的吸收材料，其能夠操作以吸收一種或多種有機(jī)蒸氣，并且該吸收材料可包括下列中的一者或多者:活性炭、娃銷分子篩(Si/Al molecular series)、粘土或有機(jī)聚合物。在一些實施例中，傳感器可包括熒光材料和吸收過濾材料，該熒光材料能夠操作以在施加UV光時發(fā)出可見熒光(或者換句話講發(fā)出可見光)。實施例還可包括在濾筒內(nèi)的過濾材料，該材料能夠操作以吸收一種或多種有機(jī)蒸氣。并且在一些實施例中，UV燈和可見光檢測器(常常均位于熒光讀取器中)可以可移除地附接到濾筒。
[0006]本公開的其它方面可包括用于有機(jī)蒸氣的呼吸器的濾筒的使用壽命有效終點指示器系統(tǒng)的實施例，該濾筒具有前部和后部，該系統(tǒng)包括下列中的一者或多者:位于濾筒內(nèi)(常常在濾筒的內(nèi)表面上)的兩個傳感器，其在暴露于UV光時發(fā)出可見的熒光；以及兩個熒光讀取器；其中:每個讀取器對應(yīng)于傳感器中的一個；每個讀取器包括UV燈和可見光檢測器；每個讀取器的UV燈朝對應(yīng)的傳感器導(dǎo)向；每個讀取器的可見光檢測器朝對應(yīng)的傳感器導(dǎo)向；并且第一組對應(yīng)的傳感器和讀取器在濾筒中位于前部，而第二組對應(yīng)的傳感器和讀取器在濾筒中位于后部。在一些實施例中，可基于后讀取器檢測到光水平降低至大約由前讀取器檢測到的光水平來指示使用壽命的有效終點。例如，在一些實施例中，可基于前光檢測器檢測到比后光檢測器檢測到的可見光水平低約0-10%的可見光水平來指示使用壽命的有效終點。在一些實施例中，第一組對應(yīng)的傳感器和讀取器可位于濾筒內(nèi)約10%的位置處，而第二組對應(yīng)的傳感器和讀取器可位于濾筒內(nèi)約80%的位置處。并且在一些實施例中，由每個UV燈發(fā)出的UV光可以是大約UV 254±10nm的。在一些實施例中，每個傳感器可包括下列中的一者或多者:金屬點綴的硅酸鋅、鎢酸鈣、硅酸鈣、砷酸鎂，并且點綴的金屬離子可包括下列中的一者或多者:Mn、Zn、Cu、Fe、Sn、Pb、Bi或Sb。在一些實施例中，該系統(tǒng)還可包括在濾筒內(nèi)的過濾材料，其能夠操作以吸收一種或多種有機(jī)蒸氣，其中過濾材料可包括下列中的一者或多者:活性炭、硅鋁分子篩、粘土或有機(jī)聚合物。
[0007]本公開的附加方面可包括一種或多種檢測用于有機(jī)蒸氣的呼吸器的濾筒的使用壽命有效終點的方法，該濾筒具有在暴露于UV光時發(fā)出可見熒光的位于其中的傳感器，該方法包括下列中的一者或多者:將UV光朝傳感器導(dǎo)向；以及檢測由傳感器發(fā)出的可見光。在一些實施例中，該方法可能還包括吸收一種或多種有機(jī)蒸氣和基于在施加UV光時由傳感器發(fā)出的可見光水平減小來指示濾筒的使用壽命有效終點。在一些實施例中，指示使用壽命的有效終點可基于對應(yīng)于濾筒對于特定有機(jī)蒸氣環(huán)境的接近使用壽命終點的可見光減少。在其它實施例中，其中濾筒包括位于其中且在暴露于UV光時發(fā)出可見熒光的第二傳感器，并且其中第二傳感器在濾筒內(nèi)位于第一傳感器后方；該方法還可包括:吸收濾筒內(nèi)的一種或多種有機(jī)蒸氣光朝第二傳感器導(dǎo)向；檢測由第二傳感器發(fā)出的可見光；比較由第一傳感器發(fā)出的可見光與由第二傳感器發(fā)出的可見光；以及基于由第二傳感器發(fā)出的可見光水平的降低接近或達(dá)到由第一傳感器發(fā)出的可見光水平來指示濾筒的使用壽命的有效終點。
[0008]通過下面的詳細(xì)描述并結(jié)合附圖和權(quán)利要求書，這些和其它特征將被更清楚地理解。
【附圖說明】
[0009]為了更全面地理解本公開，現(xiàn)在結(jié)合附圖和詳細(xì)描述對以下簡要描述進(jìn)行參考，其中類似的附圖標(biāo)記表示類似的部件。
[0010]圖1不出其中(多種)有機(jī)蒸氣競爭以吸收UV光的一般不意性方法；
圖2示意性地示出用于檢測(多種)吸收的有機(jī)蒸氣并估計使用壽命終點的系統(tǒng)的實施例；
圖3示出包括傳感器材料和讀取器單元的濾筒的一般實施例；
圖4示出示例性的熒光讀取器單元的示意圖；
圖5示出通常用于在已知環(huán)境中使用的有機(jī)蒸氣檢測裝置的實施例；
圖6A-6B示出用于在不論任何有機(jī)蒸氣環(huán)境中使用的有機(jī)蒸氣檢測裝置的實施例；
圖6C示出用于在不論任何有機(jī)蒸氣環(huán)境中使用的有機(jī)蒸氣檢測裝置的備選實施例，其中兩個測試部位在單個較大的傳感器單元上；以及
圖7A示出用于將檢測裝置(或讀取器)可移除地附接到濾筒的主體的示例性方法，而圖7B示出顯示示例性密封環(huán)的剖視圖。
【具體實施方式】
[0011]首先應(yīng)當(dāng)理解，雖然下文示出了一個或多個實施例的示例性實施，但所公開的系統(tǒng)和方法可利用任何技術(shù)實施，而不論是現(xiàn)在已知的或是尚不存在的。本公開決不應(yīng)局限于下文示出的示例性實施、附圖和技術(shù)，而是可以在所附權(quán)利要求的范圍及其等同物的全部范圍內(nèi)被修改。
[0012]下面的術(shù)語簡要定義應(yīng)適用于本申請全文:
術(shù)語“向前”在用來描述在實施例內(nèi)的位置時意指朝著或靠近濾筒的前端，其中濾筒的前部意指最遠(yuǎn)離到呼吸器的附接部并且因此最遠(yuǎn)離使用者的身體的濾筒的端部。因此，向前可能例如意指遠(yuǎn)離呼吸器的使用者和/或進(jìn)氣口。
[0013]術(shù)語“向后”在用來描述在實施例內(nèi)的位置時意指朝著濾筒的后端，其中濾筒的后部意指最靠近到呼吸器的附接部并且因此最靠近使用者的身體的濾筒的端部。因此，向后可能例如意指朝著呼吸器的使用者和/或進(jìn)氣口。
[0014]術(shù)語“使用壽命的有效終點”意指濾筒的