[0036] 术语"浸渍"意指使材料或其种类被物理地、化学地或离子地置于滤料基材上或其 内。在一些实施例中，浸渍可以涉及使多孔或纹理化固体与流体接触使得使流体能够渗透 该固体的小孔或者涂覆该固体的表面。
[0037] 术语"材料"意指分子或离子的物质。
[0038] 当关于过滤装置使用时，术语"多孔的"是指如下结构或制品，其能够由气体完全 渗透以便可用于过滤进入个人呼吸装置的气体或者用于过滤进入人们居住、工作或聚集的 区域中的气体。
[0039] 术语"种类"意指化学上不同的原子、离子、分子、基团或其他化合物。
[0040] 术语"基材"意指固体(通常)材料或在一些情况下半固体材料，通常为固体粒子或 粒料，其用于支撑用于帮助除去流动的气体流中的一种或多种污染物的至少一种化学剂或 其他材料。优选地，该基材还包括增强该基材的表面积特性的小孔或表面纹理。
[0041] 参见图1，示意性地示出所公开的过滤装置100的横截面。装置100呈可替换筒的形 式，其具有流体不可透过的外壳102、气体(例如，空气)入口 104、气体(例如，空气）出口 106， 该气体出口 106呈龙头的形式，其配有合适的安装件(例如，带螺纹安装件）108。过滤器系统 110置于外壳102的内部112。穿孔保持器114和116以压缩方式捕获包封的第一床118和包封 的第二床122，包封的第一床118包含具有扩展表面积基材的第一滤料粒子120，该扩展表面 积基材包含至少一种金属浸渍剂，包封的第二床122包含具有扩展表面积氢氧化锆基材和 (氢)氧化锌的第二滤料粒子124。第一滤料粒子120、第二滤料粒子124或者第一滤料粒子 120和第二滤料粒子124均还包含胺官能材料(未在图1中示出）。此外，第一滤料粒子120、第 二滤料粒子124或者第一滤料粒子120和第二滤料粒子124均还包含银或银化合物（同样未 在图1中示出）。微粒过滤器126定位在外壳102中位于保持器116和入口 104之间。过滤器126 例如可由合适的非织造材料诸如熔喷聚丙烯形成或由多孔聚合物膜形成，并且可具有各种 构型，包括诸如图1实施例中褶皱型过滤器(带有例如平行的或径向布置的褶皱）、平坦过滤 器或本领域的普通技术人员将熟悉的其他构型。过滤器126除去通过入口 104携带的固体微 粒并阻止它们进入床122或118或者使用者的肺部。床118和122中的小连接孔(未在图1中标 识)允许周围环境空气或其他流体从入口 104至出口 106经过(例如，流动)并进入个人呼吸 器(未在图1中示出）。粒子120和124吸收以此类流体形式存在的污染物和其他潜在有害的 物质。
[0042] 针对床118和122以及粒子120和124的命名"第一"和"第二"仅仅用于便于标记，和 指可能将粒子120和124添加到外壳102已形成床118和122的普通次序。因此，命名"第一"和 "第二"不指流动的气体正常接触图1实施例中的粒子120和124的时间顺序，并且事实上与 实际流动气体接触次序相反。
[0043]图2示出了示例性呼吸防护装置200的透视图，其中可结合有根据本公开的示例性 滤毒罐/过滤器组件。装置200具有面罩202,该面罩202具有至少邻近使用者206的鼻部和口 部的内部部分204和覆盖使用者206的头皮和颈部区域的罩207。装置200还具有穿过入口 208的流体(例如，空气)吸入路径、滤毒罐/过滤器组件210和用于在面罩202的内部部分204 中向使用者206供应过滤的净化空气的歧管211。呼出的空气可通过出口 212排出面罩202的 内部部分204。入口 208和出口 212通常彼此流体连通。呼吸防护装置200可具有除了图1中示 出的那些构型的各种构型，例如全面部或有罩盖的逃生呼吸器、或动力空气净化呼吸器。有 关此类装置的构造的更多细节是本领域技术人员所熟悉的。
[0044]图3示出呈可替换筒形式的公开的滤毒罐/过滤器装置300的示意性横截面视图， 该装置300具有流体不可透过的外壳302、穿孔盖304,该盖的孔305共同提供气体(例如，空 气）入口、气体（例如，空气）出口 306,该气体出口 306呈龙头的形式，其配有合适的安装件 (例如，卡口安装件)308。呈滤料粒子的包封混合床形式的过滤器系统310置于外壳302的内 部312中。外壳302和盖304以压缩方式捕获床310,该床如在图3中示意性示出，包含具有扩 展表面积基材的第一滤料粒子320(在图3中用圆圈标识），该扩展表面积基材包含至少一种 金属浸渍剂，该第一滤料粒子与具有扩展表面积氢氧化锆基材和(氢)氧化锌的第二滤料粒 子324(在图3中用三角形标识)均匀混合。第一滤料粒子320、第二滤料粒子324或者第一滤 料粒子320和第二滤料粒子324均还包含胺官能材料(未在图3中示出）。此外，第一滤料粒子 320、第二滤料粒子324或者第一滤料粒子320和第二滤料粒子324均还包含银或银化合物 (同样未在图3中示出）。通过开口 305进入滤毒罐/过滤器装置300的周围环境空气将穿过滤 料320和324(于是该空气中的潜在有害物质被滤料320和324吸收或以其他方式处理），然后 将经由出口 306离开滤毒罐/过滤器装置300。对于图3中示出的实施例，安装在支撑件332上 的任选的吸气阀330阻止通过滤毒罐/过滤器装置300的回流。可使用本领域的普通技术人 员将熟悉的其他措施来阻止回流，诸如通过在相对于穿过出口 306的正常气体流的上游或 下游的其他地方提供吸气阀或其他气体流控制装置。
[0045]龙头型出口 306和卡口法兰308使得滤毒罐/过滤器装置300被可替换地附接至呼 吸防护装置诸如图4中示出的用于个人防护的例证性示例呼吸装置400。装置400为所谓的 半面具，如美国专利5,062,421(811?18等人)和美国专利申请公布1^ 2006/0096911六1(8代7 等人' 911)中示出的面具。装置400包括柔软适形的面罩402，其可被嵌入注塑在相对较薄、 刚性的结构组件或插入件404周围。插入件404包括呼气阀406和用于将元件300可移除地附 接在装置400的面颊区中的凹形卡口-螺纹开口（图4中未示出）。可调节头带408和颈带410 使装置400能牢固地戴在佩戴者的鼻部和口部上。有关此类装置的构造的更多细节是本领 域技术人员所熟悉的。
[0046]图5示出集体防护装置500，其具有外壳502、各自邻近多孔扩展金属支撑件508或 510的气体入口侧504和气体出口侧506、褶皱型微粒过滤器512、内部支撑件514和过滤器系 统516,该过滤器系统516包括包含第一滤料粒子520的第一床518(邻近支撑件510)和包含 第二滤料粒子524的第二床522(邻近内部支撑件514)，第一滤料粒子520具有包含至少一种 金属浸渍剂的扩展表面积基材，第二滤料粒子524具有扩展表面积氢氧化锆基材和(氢)氧 化锌。第一滤料粒子520、第二滤料粒子524或者第一滤料粒子520和第二滤料粒子524均还 包含胺官能材料(未在图5中示出）。此外，第一滤料粒子520、第二滤料粒子524或者第一滤 料粒子520和第二滤料粒子524均还包含银或银化合物（同样未在图5中示出）。装置500例如 可被安装在空气处理系统（例如，HVAC系统）中以在人们居住、工作或聚集的较大内部或外 部空间中提供微粒过滤和污染物除去。
[0047]在所公开的过滤装置中可采用各种流体不可透过的外壳。外壳优选地在单个封闭 内部空间内包含该第一滤料粒子和第二滤料粒子，其中第一介质粒子和第二介质粒子或者 第一介质粒子和第二介质粒子的第一床和第二床在该空间内以包封构型或至少轻微压缩 的构型彼此接触。外壳在此空间内可还包含一个或多个容纳主体、保持盘、衬件、压缩垫、稀 松布或者帮助将第一介质粒子和第二介质粒子或者第一介质粒子和第二介质粒子的第一 床和第二床维持在此类包封构型或至少轻微压缩的构型的其他元件。当第一介质粒子和第 二介质粒子分别被包含在第一床和第二床内时，该床可在外壳内彼此接触或者可由低流阻 多孔分隔物或自身与第一床和第二床接触的其他元件分开。示例性外壳可由如下物质形 成：热塑性或热固性聚合物或共聚物，包括聚酰胺、聚苯乙烯、丙烯腈一丁二烯一苯乙烯 (ABS)共聚物、聚烯烃和聚酯;弹性体材料，包括橡胶;金属，包括钢和铝;适当涂布的纸材或 涂布的纸板;它们的组合;和本领域的普通技术人员将熟悉的其他材料。气体入口和气体出 口同样将为本领域的普通技术人员所熟悉，其中气体出口设计或外壳通常包括合适的锁定 安装件或其他装置以便于快速和可靠地安装、拆卸和替换滤毒罐/过滤器。利用可防止乱摆 的构造诸如粘合剂、焊接或要求解构所组装的外壳以便触及被包含在其中的第一滤料粒子 和第二滤料粒子的其他技术，外壳优选地为永久安装的。关于合适的外壳的更多细节将为 本领域的普通技术人员所熟悉。
[0048]可采用多种第一滤料粒子。此类粒子的代表性实例包括活性炭、沸石、氧化铝、二 氧化娃、催化剂载体、这些的组合，等等。如使用比表面积测试法(Br unau e r - Emme tt-Teller (BET))和ISO 9277:1995中所述的程序测得，示例性第一滤料粒子优选地具有至少约30m2/ g的表面积、更典型至少约500m2/g至2000m2/g、并且最优选约900m2/g至约1500m 2/g。第一滤 料粒子可具有广范粒子尺寸中的任意尺寸，并且通常用术语最小筛目尺寸、最大筛目尺寸 或筛目尺寸的范围来表示。筛目尺寸范围的通常表示为"aXb"，其中"a"是指基本上所有粒 子都会穿过的筛目密度，并且"b"是指