具有光伏電源的有供電裝置的空氣凈化呼吸器頭盔的制作方法
【專利說明】具有光伏電源的有供電裝置的空氣凈化呼吸器頭盔
[0001]在此要求2012年12月13日遞交的美國臨時專利申請序列號61/736，767的權益，并且通過引用將所述公開并入本文。
發(fā)明領域
[0002]本發(fā)明涉及焊接頭盔，并且特別地涉及根據(jù)權利要求1、4和11的有供電裝置的(powered)空氣凈化呼吸器(PAPR)焊接頭盔。
技術背景
[0003]PAPR焊接頭盔被供給以來自風機的氣流，以在所述頭盔之內創(chuàng)建正的氣壓。所述正的氣壓幫助使比如焊接煙塵(fumes)的環(huán)境污染物保持在頭盔之外，以至于它們不被焊接操作者吸入。PAPR系統(tǒng)的風機典型地被佩戴在焊接操作者的身體上，比如在腰帶上?？諝廛浌軐⑺鲲L機連接到所述PAPR頭盔。所述風機可以包括一個或更多個用于清潔從焊接環(huán)境吸取的空氣的空氣過濾器。所述風機可以是電池供電的。然而，電池是沉重的，并且在焊接期間PAPR系統(tǒng)的使用可能使焊接操作者疲勞。另外，電池在使用期間可能變成被放電了，在電池被再充電的同時暫時地致使PAPR系統(tǒng)無法使用，或者需要將電池替換為備用電池。
[0004]發(fā)曰月描沐
[0005]針對該背景，本發(fā)明的目的是克服上述限制和不足。更特別的，目的是優(yōu)化(optimite)焊接頭盔的處理。該問題通過根據(jù)權利要求1、4和11的有供電裝置的空氣凈化呼吸器頭盔系統(tǒng)來解決。本發(fā)明的優(yōu)選的實施方案是從屬權利要求的主題。為了提供本文討論的裝置和系統(tǒng)的一些方面的基本理解，以下概述提出簡化的概述。該概述不是本文討論的裝置和系統(tǒng)的廣泛的綜述。不意圖確定關鍵的要素或者描繪這樣的裝置和系統(tǒng)的范圍。其唯一的目的是提出一些簡化形式的概念作為后面提出的更詳細的描述的前序。
[0006]本發(fā)明的示例的方面和實施方案被概括如下。要被理解的是，所述示例的方面和/或實施方案可以被分別提供或者以相互組合的方式被提供。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種有供電裝置的空氣凈化呼吸器頭盔系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括具有鏡片的頭藍。光伏電源被安裝在所述頭藍上。軀干佩戴的(trunk-worn)風機與所述頭盔分開。所述軀干佩戴的風機包括風扇以及被可操作地連接來為所述風扇供電的可再充電電池。柔性空氣-電傳導裝置(conductor)將所述軀干佩戴的風機和所述頭盔相互連接，來同時地將加壓空氣供給到所述頭盔并且將由所述頭盔上的所述光伏電源產(chǎn)生的電能供給到所述軀干佩戴的風機。
[0008]在某些實施方案中，所述柔性空氣-電傳導裝置包括空氣軟管和沿所述空氣軟管延伸的電線。在另外的實施方案中，所述電線與所述空氣軟管是一體的。在又另外的實施方案中，所述空氣軟管包括在所述空氣軟管的第一端處的第一耦合裝置以及在所述空氣軟管的第二端處的第二耦合裝置，并且所述電線將所述第一耦合裝置和所述第二耦合裝置相互連接，以使由所述光伏電源產(chǎn)生的電能通過所述空氣軟管的第一耦合裝置和所述第二耦合裝置傳導。在某些實施方案中，所述風扇是被配置來對風機外殼(enclosure)、所述柔性空氣-電傳導裝置以及所述頭盔加壓的徑流式風扇，并且所述光伏電源被可操作地連接來將電能供給到所述可再充電電池和所述徑流式風扇中的一者或兩者。在某些實施方案中，所述光伏電源是第一光伏電源，所述鏡片包括自動變暗IXD盒(auto-darkening IXDcartridge)，并且包括用于為所述自動變暗IXD盒供電的附加的電池和第二光伏電源，并且所述第一光伏電源將電能供給到所述軀干佩戴的風機和所述自動變暗LCD盒兩者。在某些實施方案中，所述頭盔包括用于指示所述軀干佩戴的風機的狀態(tài)的指示器。在另外的實施方案中，所述指示器指示以下中的至少一種:風機運行、風機風扇速度、電池電壓以及電池充電水平，并且其中所述鏡片包括含有所述指示器的自動變暗LCD盒。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種有供電裝置的空氣凈化呼吸器頭盔系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括頭盔，所述頭盔包括鏡片。光伏電源被安裝在所述頭盔上。軀干佩戴的風機與所述頭盔分開。所述軀干佩戴的風機包括風扇以及被可操作地連接來為所述風扇供電的可再充電電池?？諝廛浌軐⑺鲕|干佩戴的風機和所述頭盔相互連接來將加壓空氣供給到所述頭盔。電纜沿所述空氣軟管延伸并且將所述軀干佩戴的風機和所述頭盔相互連接來將由所述光伏電源產(chǎn)生的電能供給到所述軀干佩戴的風機。
[0010]在某些實施方案中，所述電纜與所述空氣軟管是一體的。在某些實施方案中，所述空氣軟管包括在所述空氣軟管的第一端處的第一耦合裝置以及在所述空氣軟管的第二端處的第二耦合裝置，并且所述電纜將所述第一耦合裝置和所述第二耦合裝置相互連接，以使由所述光伏電源產(chǎn)生的電能通過所述空氣軟管的所述第一耦合裝置和所述第二耦合裝置傳導。在某些實施方案中，所述風扇是被配置來對風機外殼、所述空氣軟管以及所述頭盔加壓的徑流式風扇；并且所述光伏電源被可操作地連接來將電能供給到所述可再充電電池以及所述徑流式風扇中的一者或兩者。在某些實施方案中，所述光伏電源是第一光伏電源，所述鏡片包括自動變暗LCD盒，并且包括用于為所述自動變暗LCD盒供電的附加的電池和第二光伏電源，并且所述第一光伏電源將電能供給到所述軀干佩戴的風機和所述自動變暗LCD盒兩者。在某些實施方案中，所述頭盔包括用于指示所述軀干佩戴的風機的狀態(tài)的指示器。在另外的實施方案中，所述指示器指示以下中的至少一種:風機運行、風機風扇速度、電池電壓以及電池充電水平，并且其中所述鏡片包括含有所述指示器的自動變暗LCD盒。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種有供電裝置的空氣凈化呼吸器頭盔系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括頭盔，所述頭盔包括鏡片，所述鏡片包括自動變暗LCD盒。光伏電源被安裝在所述頭盔上。軀干佩戴的風機與所述頭盔分開，所述軀干佩戴的風機包括徑流式風扇以及被可操作地連接來為所述徑流式風扇供電的可再充電電池?？諝廛浌軐⑺鲕|干佩戴的風機和所述頭盔相互連接來將加壓空氣供給到所述頭盔。所述光伏電源將電能供給到所述軀干佩戴的風機和所述自動變暗LCD盒兩者。
[0012]在某些實施方案中，電纜沿空氣軟管延伸并且將所述軀干佩戴的風機和所述頭盔相互連接來將由所述光伏電源產(chǎn)生的電能供給到所述軀干佩戴的風機。在另外的實施方案中，所述電纜與所述空氣軟管是一體的，并且所述空氣軟管包括在所述空氣軟管的第一端處的第一耦合裝置以及在所述空氣軟管的第二端處的第二耦合裝置，并且所述電纜將所述第一耦合裝置和所述第二耦合裝置相互連接，以使由所述光伏電源產(chǎn)生的電能通過在所述空氣軟管中的所述第一耦合裝置和所述第二耦合裝置傳導。在又另外的實施方案中，所述頭盔包括用于指示所述軀干佩戴的風機的狀態(tài)的指示器，所述指示器指示以下中的至少一種:風機運行、風機風扇速度、電池電壓以及電池充電水平。
[0013]附圖描沐
[0014]圖1是PAPR焊接頭盔系統(tǒng)的透視圖；
[0015]圖2是使用中的PAPR焊接頭盔系統(tǒng)的透視圖；
[0016]圖3示出了用于焊接頭盔的示例的自動變暗IXD盒；
[0017]圖4是空氣軟管的透視圖；
[0018]圖5是空氣軟管的透視圖；以及
[0019]圖6是示例PAPR焊接頭盔系統(tǒng)的示意電路圖。
[0020]發(fā)明的具體描述
[0021]本發(fā)明涉及有供電裝置的空氣凈化呼吸器(PAPR)焊接頭盔。本發(fā)明現(xiàn)在將參照附圖被描述，其中貫穿全文相似的參考數(shù)字被用來指代相似的要素。要被理解的是，從一張圖到另一張圖或者在給定的圖之內不必要將各種附圖按比例畫出，并且特別是為了便利附圖的理解，部件的尺寸被任意地畫出。在以下描述中，出于解釋的目的，為了提供本發(fā)明的透徹的理解，陳述了許多具體的細節(jié)。然而，可以是清楚的是本發(fā)明可以被實施而無需這些具體的細節(jié)。此外，本發(fā)明的其他實施方案是可能的，并且本發(fā)明能夠以除了所描述的方式以外的方式被實施和執(zhí)行。在描述本發(fā)明中所使用的術語和措辭是用于促進理解本發(fā)明的目的，而不應該被理解為是限制性的。
[0022]圖1提供示例PAPR焊接頭盔系統(tǒng)的透視圖。所述系統(tǒng)包括頭盔，比如焊接頭盔12，以及軀干佩戴的風機14(下文中稱為“風機”)。焊接頭盔12和風機14是分開的，但是是形成所述PAPR系統(tǒng)的部分的相互連接的裝置。
[0023]風機14具有用于通過多個進氣口 16將空氣從環(huán)境吸入風機的風扇(未示出)。用于在風機14中使用的示例的風扇包括徑流式風扇和軸流式風扇。徑流式風扇由于旋轉葉輪二而徑向地沿其軸吸入空氣并且排出空