Воздухоочистительное устройство и способ прогнозирования времени проскока для такого устройства

Воздухоочистительное устройство и способ прогнозирования времени проскока для такого устройства

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение относится к воздухоочистительному устройству, содержащему фильтровальную часть для удаления токсичного газа, содержащегося в окружающей атмосфере, и способу прогнозирования времени проскока для указанного устройства.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Известно воздухоочистительное устройство, такое как маска, содержащее фильтровальную часть в качестве составляющего элемента, которая фильтрует воздух, отравленный или загрязненный токсичным газом, причем указанная фильтровальная часть удаляет токсичный газ для очистки воздуха. Кроме того, известен респиратор, который является одним из воздухоочистительных устройств, которое определяет концентрацию токсичного газа, содержащегося в воздухе после его прохождения через фильтровальную часть, посредством датчика, размещенного на задней по ходу воздушного потока стороне фильтровальной части в респираторе. Также известно воздухоочистительное устройство, выполненное с возможностью оценки остаточного времени проскока для фильтровальной части путем оценки степени развития проскока для фильтровального элемента фильтровальной части. Кроме того, известно воздухоочистительное устройство, выполненное с возможностью прогнозирования срока службы фильтровальной части в соответствии с изменением расхода воздуха, загрязненного токсичным газом, проходящим через фильтровальную часть, или изменением влажности указанного воздуха.

[0003] Например, защитная маска, описанная в JP 2006-263238А (PTL 1), содержит полупроводниковый датчик запаха, расположенный на задней по ходу воздушного потока стороне респираторной коробки, который может оценить время замены для респираторной коробки.

[0004] В устройстве, определяющем время замены фильтра, описанном в JP 1991-207425А (PTL 2), первый газовый датчик размещен на передней по ходу воздушного потока стороне фильтра для измерения концентрации молекул нежелательных газов, таких как газ, имеющий неприятный запах, в наружном воздухе. Второй газовый датчик и анемометр размещены на задней по ходу воздушного потока стороне фильтра. Разность между молекулярной концентрацией нежелательного газа C1, обнаруженной первым газовым датчиком, и молекулярной концентрацией нежелательного газа C2, обнаруженной вторым газовым датчиком, вычисляют, и также вычисляют количество воздушного потока Q, прошедшего через фильтр в единицу времени, с использованием анемометра. Количество удаленного нежелательного газа посредством фильтра вычисляют на основании C1, C2 и Q, и решение принимают при сравнении удаленного количества с предельным удаленным количеством нежелательного газа, при котором фильтр считается изношенным, так что может быть определено, осталось ли время проскока.

[0005] Кроме того, воздухоочистительное устройство, описанное в JP 2007-117859А (PTL 3), содержит детектор расхода для определения расхода воздуха, проходящего через газовый фильтр, и детектор влажности для определения влажности воздуха, проходящего через газовый фильтр, вычисляет степень износа газового фильтра на основании определенных данных, полученных от каждого детектора, и прогнозирует остаточный ресурс газового фильтра на основании указанной степени износа. Остаточный ресурс газового фильтра указывает остаточное количество времени проскока фильтровального элемента.

[0006] Список цитированной патентной литературы

[PTL 1] JP 2006-263238А

[PTL 2] JP 1991-207425А

[PTL 3] JP 2007-117859А

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Техническая проблема

[0007] Устройство, описанное в PTL 1, выполнено с возможностью определения концентрации сероводорода на задней по ходу воздушного потока стороне респираторной коробки посредством полупроводникового датчика запаха и подачи сигнала, если концентрация является высокой, так что устройство не может определять срок службы респираторной коробки, который может быть различным при различных условиях рабочей окружающей среды.

[0008] В устройстве, описанном в PTL 2, первый газовый датчик не может прогнозировать снижение времени проскока фильтра, если молекулярная концентрация нежелательного газа в наружном воздухе является высокой. Кроме того, второй газовый датчик, размещенный на задней по ходу воздушного потока стороне фильтра, например, на внутренней стороне респиратора, обычно имеет большие размеры, если его конструкция обеспечивает высокую точность, и также имеется проблема, состоящая в сужении области обзора пользователя респиратора, что затрудняет его работу. Кроме того, в указанном устройстве оценка значения осуществляется сравнением количества удаленного нежелательного газа с предельным количеством удаления нежелательного газа, при котором фильтр считается непригодным, так что отсутствует возможность отслеживания постепенного ухудшения состояния фильтра.

[0009] Устройство, описанное в PTL 3, является подходящим для использования, если концентрация токсичного газа в наружном воздухе остается постоянной. Однако, если концентрация токсичного газа изменяется с течением времени, указанное устройство не может быть использовано. Кроме того, влажность, которая влияет на износ газового фильтра, отражена в характеристической кривой проскока газового фильтра на трех уровнях. Однако, если характеристики проскока газового фильтра значительно различаются при разных уровнях влажности, возможен случай, в котором по причине зависимости только от характеристических кривых проскока, проявится недостаточная точность определения времени замены фильтра. Соответственно, в указанном случае необходимо иметь в распоряжении большое количество характеристических кривых проскока, которые обеспечат более точную оценку влияния влажности, т.е., необходимо составить карту данных, которая будет занимать большой объем.

[0010] Кроме того, указанные известные способы не обеспечивают возможности решения проблемы, если температура воздуха, загрязненного токсичным газом, изменяется. Соответственно, если характеристика проскока фильтровального элемента изменяется в зависимости от температуры, информация, полученная указанными известными способами, может быть неточной.

[0011] Ввиду вышеизложенных обстоятельств, настоящее изобретение решает указанные проблемы, и задача настоящего изобретения состоит в создании воздухоочистительного устройства, которое выполнено с возможностью прогнозирования времени проскока для фильтровальной части, и способа прогнозирования времени проскока для указанного устройства даже в случае изменения концентрации токсичного газа, содержащегося в воздухе на передней по ходу воздушного потока стороне фильтровальной части, расхода воздуха, проходящего через фильтровальную часть, температуры воздуха и влажности воздуха.

Решение проблемы

[0012] Для решения указанной проблемы согласно настоящему изобретению предложены воздухоочистительное устройство и способ прогнозирования времени проскока для указанного воздухоочистительного устройства.

[0013] Согласно настоящему изобретению предложено воздухоочистительное устройство, которое содержит фильтровальную часть, обеспечивающую возможность прохождения воздуха, загрязненного токсичным газом, от передней по ходу воздушного потока стороны к задней по ходу воздушного потока стороне с удалением указанного токсичного газа, и выполненное с обеспечением возможности прогнозирования времени проскока до достижения концентрации токсичного газа на задней по ходу воздушного потока стороне фильтровальной части проскоковой концентрации, которая произвольно установлена в зависимости от концентрации указанного токсичного газа.

[0014] Согласно настоящему изобретению предложено воздухоочистительное устройство, которое дополнительно содержит блок арифметической обработки, выполненный с возможностью введения данных о концентрации токсичного газа, содержащегося в воздухе на передней по ходу воздушного потока стороне фильтровальной части, расходе воздуха, проходящего через фильтровальную часть, температуре воздуха на передней по ходу воздушного потока стороне и относительной влажности воздуха на передней по ходу воздушного потока стороне; и

при этом формула прогнозирования времени проскока, в которой концентрация токсичного газа, содержащегося в воздухе на передней по ходу воздушного потока стороне фильтровальной части, используемой в воздухоочистительном устройстве, расход, температура и относительная влажность используются в качестве переменных, запрограммирована в блоке арифметической обработки, и время проскока прогнозируется формулой прогнозирования на основании указанных данных.

[0015] Согласно одному варианту реализации настоящего изобретения предложено воздухоочистительное устройство, в котором формула прогнозирования сформирована в блоке арифметической обработки до использования воздухоочистительного устройства на основании эталонного условия, которое образовано из концентрации токсичного газа, содержащегося в воздухе на передней по ходу воздушного потока стороне, расхода, температуры, относительной влажности и проскоковой концентрации, и на времени проскока, измеренном при указанном эталонном условии.

[0016] Согласно другому варианту реализации настоящего изобретения предложено воздухоочистительное устройство, в котором блок арифметической обработки корректирует время проскока эталонного условия для фильтровальной части на основании температуры и относительной влажности.

[0017] Согласно другому варианту реализации настоящего изобретения предложено воздухоочистительное устройство, которое дополнительно содержит по меньшей мере один из детектора концентрации токсичного газа, детектора расхода, детектора температуры и детектора относительной влажности.

[0018] Согласно другому варианту реализации настоящего изобретения предложено воздухоочистительное устройство, в котором детектор любого элемента данных из данных о концентрации токсичного газа в воздухе на передней по ходу воздушного потока стороне фильтровальной части, расхода, температуры и относительной влажности не используется, если указанный элемент имеет постоянное значение во время использования воздухоочистительного устройства.

[0019] Согласно другому варианту реализации настоящего изобретения предложено воздухоочистительное устройство, в котором блок арифметической обработки используется в беспроводном режиме.

[0020] Согласно другому варианту реализации настоящего изобретения предложено воздухоочистительное устройство, в котором по меньшей мере один элемент данных из данных о концентрации токсичного газа в воздухе на передней по ходу воздушного потока стороне фильтровальной части, расхода, температуры и относительной влажности введен в блок арифметической обработки посредством радиосигнала.

[0021] Согласно другому варианту реализации настоящего изобретения предложено воздухоочистительное устройство, в котором токсичным газом является эталонный газ, представленный в качестве произвольно выбираемого токсичного газа,

причем концентрация указанного эталонного газа на передней по ходу воздушного потока стороне представлена как C_o (частей на миллион), расход представлен как Q (л/мин), проскоковая концентрация представлена как S (частей на миллион), а время, в течение которого концентрация указанного эталонного газа на задней по ходу воздушного потока стороне достигает концентрации S (частей на миллион), является временем проскока, и

при этом формула прогнозирования представлена выглядит следующим образом:

время проскока = эталонное время проскока × коэффициент изменения концентрации × коэффициент изменения расхода × коэффициент изменения температуры × коэффициент изменения влажности × коэффициент изменения проскоковой концентрации;

где:

эталонное время проскока представляет собой период времени, в течение которого концентрация на задней по ходу воздушного потока стороне фильтровальной части достигает значения A%, которое меньше 100% и произвольно задано в качестве проскоковой концентрации относительно концентрации C_o, в случае, если концентрация C_o, расход Q, температура T и относительная влажность RH поддерживаются постоянными;

коэффициент изменения концентрации представляет собой поправочный коэффициент, соответствующий изменению концентрации, вычисленный путем получения значений эталонного времени проскока для концентрации C_o по меньшей мере на двух уровнях, в то время как расход, температура и влажность поддерживаются постоянными;

коэффициент изменения расхода представляет собой поправочный коэффициент, соответствующий изменению расхода, вычисленный путем получения значений эталонного времени проскока для расхода Q по меньшей мере на двух уровнях, в то время как концентрация, температура и влажность поддерживаются постоянными;

коэффициент изменения температуры представляет собой поправочный коэффициент, соответствующий изменению температуры, вычисленный путем получения значений эталонного времени проскока для температуры T по меньшей мере на двух уровнях, в то время как концентрация, расход и относительная влажность поддерживаются постоянными;

коэффициент изменения влажности представляет собой поправочный коэффициент, соответствующий изменению влажности, вычисленный путем получения значений эталонного времени проскока по меньшей мере для двух уровней, включая один уровень, на котором уровень относительной влажности RH равен или выше 50%, в то время как концентрация, расход и температура поддерживаются постоянными;

коэффициент изменения проскоковой концентрации представляет собой поправочный коэффициент, соответствующий изменению проскоковой концентрации, вычисленный путем получения A% времени проскока, соответствующего проскоковой концентрации A%, полученной для значений расхода Q по меньшей мере на трех уровнях, и B% времени проскока, соответствующего проскоковой концентрации B%, которая отличается от проскоковой концентрации A% на одном уровне расхода Q, в то время как концентрация, температура и влажность поддерживаются постоянными.

[0022] Согласно другому варианту реализации настоящего изобретения предложено воздухоочистительное устройство, в котором формула согласно варианту реализации настоящего изобретения представлена формулами (1) и (2), описанными ниже:

(1) в случае, если относительная влажность RH≥50%:

;

(2) в случае, если относительная влажность RH<50%:

; и

в формулах (1) и (2), описанных выше:

эталонное время проскока - период времени, в течение которого концентрация на задней по ходу воздушного потока стороне достигает значения A%, которое меньше 100% и произвольно задано относительно концентрации C_o в случае, если концентрация C_o, расход Q, температура T и относительная влажность RH поддерживаются постоянными;

T - температура (°C);

RH - относительная влажность (%);

a, b - константы, полученные на основании концентрации C_o по меньшей мере для двух уровней и времени проскока, в течение которого концентрация токсичного газа на задней по ходу воздушного потока стороне фильтровальной части достигает A% от концентрации C_o для каждой концентрации C_o, в то время как расход Q, температура T и относительная влажность RH поддерживаются постоянными;

c, d - константы, полученные на основании значений расхода Q по меньшей мере для двух уровней и времени проскока, в течение которого концентрация токсичного газа на задней по ходу воздушного потока стороне фильтровальной части достигает A% от концентрации C_o для каждого расхода Q, в то время как концентрация C_o, температура T и относительная влажность RH поддерживаются постоянными;

e, f - константы, полученные на основании по меньшей мере двух уровней, включая один уровень, на котором относительная влажность RH равна или выше 50%, и времени проскока, в течение которого концентрация токсичного газа на задней по ходу воздушного потока стороне фильтровальной части достигает A% от концентрации C_o для каждой относительной влажности RH, в то время как концентрация C_o, расход Q и температура T поддерживаются постоянными;

g, h - константы, полученные на основании температур по меньшей мере на двух уровнях и времени проскока, в течение которого концентрация токсичного газа на задней по ходу воздушного потока стороне фильтровальной части достигает A% от концентрации C_o для каждой температуры T, в то время как концентрация C_o, расход Q и относительная влажность RH поддерживаются постоянными;

i, j - константы, полученные на основании значений A% времени проскока и значений расхода Q в случае, если расход Q изменяется по меньшей мере на трех уровнях, и B% времени проскока путем использования одного уровня из трех уровней расхода Q, на котором получено A% время проскока, в то время как концентрация C_o, температура T и относительная влажность RH поддерживаются постоянными.

[0023] Согласно другому варианту реализации настоящего изобретения предложено воздухоочистительное устройство, в котором блок арифметической обработки запрограммирован таким способом, что время проскока вычислено путем использования относительного коэффициента проскока для эталонного газа токсичного газа.

[0024] Согласно другому варианту реализации настоящего изобретения предложено воздухоочистительное устройство, в котором коррекция, основанная на скорости растворении в воде, в случае, если токсичный газ находится в жидком состоянии, выполняется для прогнозирования времени проскока, для которого используется относительный коэффициент проскока.

[0025] Согласно другому варианту реализации настоящего изобретения предложено воздухоочистительное устройство, в котором блок арифметической обработки выполнен с возможностью получения степени развития проскока в единицу времени для фильтровальной части и вычисления времени проскока для указанной фильтровальной части путем умножения на указанную степень развития проскока.

[0026] Согласно другому варианту реализации настоящего изобретения предложено воздухоочистительное устройство, в котором в качестве единицы времени используется период времени в диапазоне от 1/6000 до 5/600 мин.

[0027] Согласно другому варианту реализации настоящего изобретения предложено воздухоочистительное устройство, в котором блок арифметической обработки выполнен с возможностью вычисления по меньшей мере одного из времени остаточного проскока и коэффициента остаточного использования для фильтровальной части.

[0028] Согласно другому варианту реализации настоящего изобретения предложено воздухоочистительное устройство, которое образовано любым из респиратора и локального вытяжного устройства.

[0029] Согласно другому варианту реализации настоящего изобретения предложено воздухоочистительное устройство, в котором детектор расхода расположен в респираторе на любой из передней по ходу воздушного потока стороне и задней по ходу воздушного потока стороне фильтровальной части.

[0030] Согласно другому варианту реализации настоящего изобретения предложено воздухоочистительное устройство, в котором детектор расхода расположен в локальном вытяжном устройстве на любой из передней по ходу воздушного потока стороне и задней по ходу воздушного потока стороне фильтровальной части.

[0031] Согласно настоящему изобретению предложен способ прогнозирования времени проскока для воздухоочистительного устройства, в случае, когда воздух, загрязненный токсичным газом, проходит через фильтровальную часть воздухоочистительного устройства от передней по ходу воздушного потока стороны к задней по ходу воздушного потока стороне, для прогнозирования времени проскока до достижения концентрации токсичного газа на задней по ходу воздушного потока стороне фильтровальной части значения проскоковой концентрации, которое произвольно установлено относительно концентрации токсичного газа.

[0032] Кроме того, согласно настоящему изобретению предложен способ прогнозирования времени проскока, согласно которому в воздухоочистительном устройстве данные о концентрации токсичного газа, содержащегося в воздухе на передней по ходу воздушного потока стороне фильтровальной части, расходе воздуха, проходящего через фильтровальную часть, температуре воздуха на передней по ходу воздушного потока стороне и относительной влажности воздуха на передней по ходу воздушного потока стороне вводятся в блоке арифметической обработки, и

причем в указанном блоке арифметической обработки время проскока вычислено на основании указанных данных и с использованием формулы прогнозирования времени проскока, запрограммированной в блоке арифметической обработки, при этом концентрация токсичного газа, содержащегося в воздухе на передней по ходу воздушного потока стороне, расход, температура и относительная влажность используются в качестве переменных.

[0033] Согласно другому варианту реализации настоящего изобретения предложен способ прогнозирования времени проскока, согласно которому составляют формулу прогнозирования времени проскока в блоке арифметической обработки до использования воздухоочистительного устройства на основании эталонного условия, сформированного параметрами, такими как концентрация токсичного газа, содержащегося в воздухе на передней по ходу воздушного потока стороне, расход, температура, относительная влажность и проскоковая концентрация, и на времени проскока, измеренном при указанном эталонном условии.

[0034] Согласно другому варианту реализации настоящего изобретения предложен способ прогнозирования времени проскока, согласно которому корректируют посредством блока арифметической обработки время проскока при эталонном условии для фильтровальной части на основании температуры и относительной влажности.

[0035] Согласно другому варианту реализации настоящего изобретения предложен способ прогнозирования времени проскока, согласно которому токсичным газом является эталонный газ, представленный в качестве произвольно выбираемого токсичного газа,

причем концентрация указанного эталонного газа на передней по ходу воздушного потока стороне представлена как C_o (частей на миллион), расход представлен как Q (л/мин), проскоковая концентрация представлена как S (частей на миллион), а время, в течение которого концентрация указанного эталонного газа на задней по ходу воздушного потока стороне достигает концентрации S (частей на миллион), является временем проскока, и

при этом формула прогнозирования представлена ниже:

время проскока = эталонное время проскока × коэффициент изменения концентрации × коэффициент изменения расхода × коэффициент изменения температуры × коэффициент изменения влажности × коэффициент изменения проскоковой концентрации;

где:

эталонное время проскока представляет собой период времени, в течение которого концентрация на задней по ходу воздушного потока стороне фильтровальной части достигает значения A%, которое меньше 100% и произвольно задано в качестве проскоковой концентрации относительно концентрации C_o, в случае, если концентрация C_o, расход Q, температура T и относительная влажность RH поддерживаются постоянными;

коэффициент изменения концентрации представляет собой поправочный коэффициент, соответствующий изменению концентрации, вычисленный путем получения значений эталонного времени проскока для концентрации C_o по меньшей мере на двух уровнях, в то время как расход, температура и влажность поддерживаются постоянными;

коэффициент изменения расхода представляет собой поправочный коэффициент, соответствующий изменению расхода, вычисленный путем получения значений эталонного времени проскока для расхода Q по меньшей мере на двух уровнях, в то время как концентрация, температура и влажность поддерживаются постоянными;

коэффициент изменения температуры представляет собой - поправочный коэффициент, соответствующий изменению температуры, вычисленный путем получения значений эталонного времени проскока для температуры T по меньшей мере на двух уровнях, в то время как концентрация, расход и относительная влажность поддерживаются постоянными;

коэффициент изменения влажности представляет собой поправочный коэффициент, соответствующий изменению влажности, вычисленный путем получения значений эталонного времени проскока по меньшей мере для двух уровней, включая один уровень, на котором уровень относительной влажности RH равен или выше 50%, в то время как концентрация, расход и температура поддерживаются постоянными;

коэффициент изменения проскоковой концентрации представляет собой поправочный коэффициент, соответствующий изменению проскоковой концентрации, вычисленный путем получения A% времени проскока, соответствующего проскоковой концентрации A%, полученной для значений расхода Q по меньшей мере на трех уровнях, и B% времени проскока, соответствующего проскоковой концентрации B%, которая отличается от проскоковой концентрации A% на одном уровне расхода Q, в то время как концентрация, температура и влажность поддерживаются постоянными.

[0036] Согласно другому варианту реализации настоящего изобретения предложен способ прогнозирования времени проскока, согласно которому формула согласно одному из вариантов реализации представлена формулами (1) и (2), описанными ниже:

(1) в случае, если относительная влажность RH≥50%:

;

(2) в случае, если относительная влажность RH<50%:

; и

в формулах (1) и (2), описанных выше:

эталонное время проскока - период времени, в течение которого концентрация на задней по ходу воздушного потока стороне достигает значения A%, которое меньше 100% и произвольно задано относительно концентрации C_o в случае, если концентрация C_o, расход Q, температура T и относительная влажность RH поддерживаются постоянными;

T - температура (°C);

RH - относительная влажность (%);

a, b - константы, полученные на основании концентрации C_o по меньшей мере для двух уровней и времени проскока, в течение которого концентрация токсичного газа на задней по ходу воздушного потока стороне фильтровальной части достигает A% от концентрации C_o для каждой концентрации C_o, в то время как расход Q, температура T и относительная влажность RH поддерживаются постоянными;

c, d - константы, полученные на основании значений расхода Q по меньшей мере для двух уровней и времени проскока, в течение которого концентрация токсичного газа на задней по ходу воздушного потока стороне фильтровальной части достигает A% от концентрации C_o для каждого расхода Q, в то время как концентрация C_o, температура T и относительная влажность RH поддерживаются постоянными;

e, f - константы, полученные на основании по меньшей мере двух уровней, включая один уровень, на котором относительная влажность RH равна или выше 50%, и времени проскока, в течение которого концентрация токсичного газа на задней по ходу воздушного потока стороне фильтровальной части достигает A% от концентрации C_o для каждой относительной влажности RH, в то время как концентрация C_o, расход Q и температура T поддерживаются постоянными;

g, h - константы, полученные на основании температур по меньшей мере на двух уровнях и времени проскока, в течение которого концентрация токсичного газа на задней по ходу воздушного потока стороне фильтровальной части достигает A% от концентрации C_o для каждой температуры T, в то время как концентрация C_o, расход Q и относительная влажность RH поддерживаются постоянными;

i, j - константы, полученные на основании значений A% времени проскока и значений расхода Q в случае, если расход Q изменяется по меньшей мере на трех уровнях, и B% времени проскока путем использования одного уровня из трех уровней расхода Q, на котором получено A% время проскока, в то время как концентрация C_o, температура T и относительная влажность RH поддерживаются постоянными.

[0037] Согласно другому варианту реализации настоящего изобретения предложен способ прогнозирования времени проскока, согласно которому блок арифметической обработки запрограммирован таким способом, что время проскока вычислено путем использования коэффициента относительного проскока газа для токсичного газа в качестве эталонного.

[0038] Согласно другому варианту реализации настоящего изобретения предложен способ прогнозирования времени проскока, согласно которому коррекция, основанная на скорости растворении в воде, в случае, если токсичный газ находится в жидком состоянии, выполняется для вычисления времени проскока, для которого используется относительный коэффициент проскока.

[0039] Согласно настоящему изобретению термин "проскок" в выражении "время проскока" означает, что если воздух, загрязненный токсичным газом, проходит через фильтровальную часть, концентрация токсичного газа в воздухе после прохождения через фильтровальную часть достигает концентрации, которая равна или выше концентрации, значение которой установлено произвольно. Концентрация, значение которой установлено произвольно, обозначена как "проскоковая концентрация". Кроме того, "время проскока" означает срок службы, после которого фильтровальная часть достигает "проскока".

[0040] Согласно настоящему изобретению "пороговым значением" обозначена газовая концентрация до степени, которая причиняет ущерб здоровью, если человек продолжает вдыхать токсичный газ, имеющий некоторую степень концентрации в течение постоянного промежутка времени.

Решение проблемы

[0041] Согласно варианту реализации настоящего изобретения предложено воздухоочистительное устройство, которое измеряет концентрацию токсичного газа на передней по ходу воздушного потока стороне фильтровальной части, и даже если пространство на задней по ходу воздушного потока стороне фильтровальной части является ограниченным, для измерения концентрации может быть использован крупноразмерный датчик, имеющий высокую точность.

[0042] Воздухоочистительное устройство вычисляет и прогнозирует время проскока на основании формулы для вычисления времени проскока, в которой коррелируются концентрация токсичного газа в воздухе на передней по ходу воздушного потока стороне фильтровальной части, температура воздуха, влажность воздуха и расход воздуха, проходящего через фильтровальную часть, так что время проскока может быть точно вычислено, даже если любой параметр из концентрации токсичного газа на передней по ходу воздушного потока стороне фильтровальной части, температуры и влажности воздуха, а также расход воздуха, проходящего через фильтровальную часть, изменяются во времени при использовании воздухоочистительного устройства. Это означает, что если фильтровальной частью является респираторная коробка, срок службы указанной респираторной коробки может быть точно вычислен.

[0043] Кроме того, например, в случае, если воздухоочистительным устройством является респиратор, к проскоковой концентрации применяют пороговое значение, и сокращают измерительные интервалы в каждой части измерения, так что даже если концентрация токсичного газа в воздухе на передней по ходу воздушного потока стороне фильтровальной части, температура воздуха и влажность воздуха изменяются в течение короткого интервала времени, или расход воздуха, проходящего через фильтровальную часть, изменяется ежеминутно в соответствии с дыханием пользователя, время проскока не только может быть вычислено с высокой точностью, но также может быть вычислено путем вычисления степени развития проскока, которое соответствует непрерывному изменению расхода в соответствии с дыханием пользователя респиратора. Кроме того, благодаря указанным особенностям, фильтрующая способность фильтрующего элемента может быть использована более эффективно.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0044]

На фиг.1 показан перспективный вид воздухоочистительного устройства.

На фиг.2 показан частичный увеличенный разрез по линии II-II, показанной на фиг.1.

На фиг.3 показана схема устройства для наблюдения времени проскока для респиратора.

На фиг.4 показан график зависимости между испытательной концентрацией и 1%-ым временем проскока.

На фиг.5 показан график зависимости между расходом и 1%-ым временем проскока.

На фиг.6 показан график зависимости между температурой и 1%-ым временем проскока.

На фиг.7 показан график зависимости между относительной влажностью и 1%-ым временем проскока.

На фиг.8 показан график зависимости между временем наблюдения и концентрацией на задней по ходу воздушного потока стороне.

На фиг.9 показан график зависимости между временем проскока (%) и коэффициентом влияния проскоковой концентрации (%) (в зависимости от расхода).

На фиг.10 показан график, показывающий состояние, в котором градиент прямой линии изменяется в соответствии с расходом.

На фиг.11 показан график изменения расхода при вдыхании и выдыхании.

На фиг.12 показан разрез локального вытяжного устройства согласно варианту реализации настоящего изобретения.

На фиг.13 показана схема согласно варианту реализации настоящего изобретения.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0045] Ниже подробно описано воздухоочистительное устройство согласно настоящему изобретению со ссылкой на сопроводительные чертежи.

[0046] На фиг.1 показан перспективный вид респиратора 1 воздухоочистительного устройства согласно варианту реализации настоящего изобретения. Респиратор 1 содержит лицевую маску 2, которая закрывает ноздри и рот пользователя маски (не показаны), фильтровальную часть 3, которая расположена перед лицевой маской 2 и соединена с ней с возможностью замены, и ленту 4, которая проходит назад от лицевой маски 2 и охватывает голову пользователя. Лицевая маска 2 содержит цилиндрическую часть 6, которая проходит от респиратора 1 в левом направлении вдоль оси Z. Фильтровальная часть 3 расположена на передней концевой части цилиндрической части 6. Периферийная краевая часть 7 лицевой маски 2 находится в плотном контакте с лицом пользователя во время ношения респиратора 1. Фильтровальная часть 3 содержит сетчатую часть 8, расположенную на ее передней поверхности и обеспечивающую возможность дыхания через нее, причем в сетчатой части 8 формированы воздушные каналы 9. Согласно одному варианту реализации фильтровальная часть 3 содержит респираторную коробку, которая с возможностью отсоединятся соединена с цилиндрической частью 6. Следует отметить, что цилиндрическая часть 6 выполнена с возможностью соединения фильтровальной части 3 с лицевой маской 2, но является необязательной в респираторе 1.

[0047] Респиратор 1 также содержит измерительный блок 21 для измерения концентрации, расположенный с наружной стороны респиратора 1 рядом с фильтровальной частью 3, для измерения концентрации токсичных газов, таких как циклогексан и толуол, присутствующих в окружающем воздухе 40, измерительный блок 22 для измерения расхода, проходящий с наружной стороны респиратора 1 во внутреннюю часть цилиндрической части 6, измерительный блок 23 для измерения температуры воздуха 40, и измерительный блок 24 для измерения влажности воздуха 40. Как и измерительные блоки 21, 22, 23 и 24, датчики 21a, 22a (показанные на фиг.2), 23a и 24a электрически соединены с блоком 25 арифметической обработки посредством соответствующих коммуникационных линий 21b, 22b, 23b и 24b. Блок 25 электрически соединен с сигнальным устройством 26а посредством линии 26b и электрически соединен с отображающим устройством 27a посредством линии 27b. Кроме того, результаты измерений могут быть переданы посредством радиосигнала от измерительных блоков 21, 22, 23 и 24 к блоку 25, или результаты вычисления и т.п. могут быть переданы посредством радиосигнала от блока 25 к сигнальному устройству 26a и/или отображающему устройству 27a.

[0048] На фиг.1 боковое направление, вертикальное направление и передне-заднее нап