专利名称：电导性局限空间通风导管的制作方法
背景技术：
贮水槽，下水道，及其它必需周期性进入的封闭场所需要一种通风系统以使人可以在该封闭场所中工作。在没有通风系统的情况下，工人则需要配带人工呼吸器。以前，通常使用的通风设备包括一置于该封闭场所外的气泵及一延伸至该封闭场所中的8英吋软管。然而，正常的24英吋(或小一点)的出入孔道已不足够大，几乎不能够让一个工人带着工具及/或材料进入该封闭场所。如再放置一8英吋的通风管于该出入孔道中，会防碍到工人进入该封闭场所，且会造成障碍，容易勾到工人皮带上的工具，这可能会损坏导管或使工具掉落，伤害到另一名已经在该封闭场所中的工人。
在均为哥顿(Gordon)等人所拥有的美国专利第4,794,956号及第4,982,653号中所描述的新设备及方法为此问题提供了一个解决方法，这里参考其内容并特别合并于本文，类似于将其通篇复制。上述的专利被转让给美国弗吉尼亚州切萨皮克市的国际通风系统公司(AIR SYSTEMS INTERNATIONAL)。在一举例性的实施例中，一硬壁式局限空间的通风导管包含一中央区段，其具有一新月形或扇形的剖面，两个中介区段分别装附在该中央区段的各端，且每一中介区段在其与该中央区段相接处都具有一随中央区段形状而改变的剖面形状，并向相关连的中介区段外端处渐缩至一圆形。该导管亦包括两个外部圆柱形区段，分别装附于每一中介区段的外端，该等外部区段都在外部排列于一共同的偏离该中央区段中心的轴上。
相对于一标准8英吋直径的管子造成约35％出入孔道截面面积的阻碍，此结构的结果可减少对一相对较小的出入孔道造成的阻碍，即约20英吋直径的出入孔道截面的阻碍减小至该出入孔道截面面积的大约10％。对于较大的出入孔道而言，使用本发明的导管所造成的阻碍百分比可实质上少于10％。
在一举例性的实施例中，该中央区段的外表面呈圆柱形且具有与使用该导管的出入孔道实质上相同的直径。然而，在经济效益的考量下，使用实际上适合所有传统出入孔道的标准尺寸的导管更为可行。例如，一个其曲率半径符合半径较小的出入孔道的周长的中央区段，亦可以有效地应用于所有较大的出入孔道中。
在前述发明专利的一优选实施例中，该中央区段的截面面积相较于外圆柱形区段可被缩小，但只能缩小到对空气流通率所造成的降低不超过10％的程度。
前述专利亦包括在该导管中央区段外表面上的安装机构，从而使得导管可被悬挂或以其它的方式固定在出入孔道的开口处。
一用来使用前述发明专利，经由一孔口对一局限空间进行通风的相关程序包括的步骤有提供一上述之硬壁式的局限空间通风导管，将管道定位以使一外端及一相关连的中介区段位于该封闭场所的外部，另一外端及其相关连的中介区段则位于该封闭场所的内部，及该中央区段延伸穿过该孔口(如出入孔道)，并通过软管将该导管有效地连接至一外部空气源，如气泵或鼓风机。
在上述发明专利中所描述的该局限空间通风导管的一高品质商业实施例为国际通风系统公司(AIR SYSTEMS INTERNATIONAL，地址为821 Juniper Crescent，Chesapeake，Virginia，23320，U.S.A.，电话为800-866-8100)所销售的SADDLEVENT局限空间通风机导管。
以前生产的典型的SADDLE VENT局限空间通风机导管是由聚乙烯制成的。因为聚乙烯具有非常低的导电性——其可被当作绝缘体——所以其可使静电累积于该装置的表面上；一静电荷亦可累积于其它不导电的通风接管上。在干燥且多灰尘的工作环境下，累积的静电会放电至金属表面或其它接地表面而在一工作区域中产生火花。通风导管经常被使用于石油及化学贮槽中及充满爆炸性化学蒸气的地方下水道中。在某些条件下，累积在通风接管上的静电可能导致爆炸或火灾。因此，需要拥有一可导电且易于与地线形成回路来排除静电及其他电荷的局限空间通风导管。一局限空间通风导管在本文中被界定为一硬壁式的流体导管，其至少具有一中空的第一区段而其剖面不会呈完整环形，其中该导管可被用来对一经由一孔口(如一出入孔道)进出的封闭空间进行通风，在等面积情况下，与具有一中空的完整圆形截面的第一区段比较起来其对于该孔口的阻碍较少。举例性局限空间通风机导管已于前述专利中描述。
制成局限空间通风机及其他通风系统金属接管尚不能满足许多目的，因为金属一般不能在打凹或撞击后弹回，且/或在与某些表面接触时会产生火花。此外，金属结构的原材料比塑料贵上许多且金属导管在制造上困难得多，特别是具有非圆形截面的局限空间通风机导管或一用于通风系统中的硬壁式弯管接头。因此，对于制造局限空间通风机导管而言，如由国际通风系统公司(AIR SYSTEM INTERNATIONAL)所销售的SADDLE VENT局限空间通风机导管，塑胶比金属更为优选。虽然所用的塑料不导电，但其具有高机械强度，易于塑型制成一一体无缝装置，且具有极佳的耐用性。先前技术并未意识到静电累积在不具导电性的局限空间通风机导管及其他通气管上的潜在问题且未提供解决方法。
非金属的导电性通气系统导管特别是局限空间通风机导管，其制造面临了许多挑战。导电性聚合物稀少、昂贵且不易制造，可能造成装置的机械强度不足，及/或在其他方面造成使用上不实际。将导电材质与一适当的聚合物混合亦面临类似的结果，且/或需要在机械强度与耐用性两者之间作出令人无法接受的折衷以获得一具有足够导电性的产品。该先前技术并没有提供一具有从局限空间内部的软管或导管的远端经过一局限空间通风机导管至一鼓风机以非金属构件达成的连续通电连接的局限空间通风系统。虽然一地线可载负电荷通过一非导电性系统构件，但电荷仍会累积在非导电性构件上，足以造成危险情况。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供耐用且具有导电性的通风机导管及由聚合物材质制成的导电性的局限空间通风机导管及其使用方法，用以对一封闭场所透过一进入该封闭场所的孔口进行通风且将这些构件接地。本发明更深一层的目的为提供一种整体使用导电导管的通风机系统，用以一起始于一鼓风机并进入到一局限空间中以一局限空间通风机系统的长度达成的连续通电连接。本发明的另一目的为提供一种非金属的导电性局限空间通风导管，其对于一局限空间孔口(如出入孔道)的阻挡不会超过其截面面积的10％，且通过该局限空间通风导管及连接软管与硬质导管的所有区段的空气流通不会有显著的减少(例如减少不超过10％)。其他目的在以下更加详细的説明中将会变得清晰。
本发明的此等及其他目的是透过一由导电聚合物制成的局限空间通风导管达成(在本文中“导管”及“接管”可交互使用)，该导管具有上述之一般局限空间通风导管的形状。本发明的该非金属导电性局限空间通风导管，在本文中亦被称为一导电性SADDLE VENT导管，最好是至少包括一接地的接线片，用来将一导电的地线连接至该导管，以使电荷可从该导管被引至通电地线。在一实施例中，在本发明的导电性局限空间通风导管的相对两端上提供两地线接线片，用以将该导管串联接至一对应的地线回路上。本发明的另一实施例针对一由非金属材质制成，用于建构导电性通风系统的导电性硬壁式导管，其一较佳实施例包括一硬壁式导电性通风导管弯管。该弯管最好至少包括一地线接线片。本发明的导电性局限空间通风导管最好被设计为串联接至通风系统，且最好被接地至一作为通风系统部件的鼓风机上，其中该鼓风机通电接地。
一优选的通风系统包括本发明的导电性局限空间通风导管，其被连接至传统的截面为圆柱形的软管，且在必要的地方使用硬质弯管。其他导管及弯管最好由一导电性聚合物或其他导电性材质制成。接地接线片亦可制造在其他导电性通风系统导管中或稳固地连接于其上。在一实施例中，至少一地线被串联至地接线片及导电性构件上以保持一接地的完整回路。因此，可绕过非导电性通风系统构件以使该接地回路完整，尽管最好是形成本发明通风系统导管的所有中空构件都具有导电性。
在一实施例中，在非金属的通风系统导管构件上涂有导电涂层以提供导电性。在另一实施例中，本发明包括一用于通风系统的导电性非金属导管，该通风系统包括由一种至少具有散电性的材质制成的硬质导管。一较佳的材质为一具有导电性添加物的乙烯-丁烯共聚体聚乙烯树脂。在一实施例中，该导管包含一中空的第一区段而其截面不会呈完整圆形。在另一实施例中，本发明的导电性导管包含一被弯折约成直角的圆柱形区段。
本发明的特征的所在的新颖性于随附的专利要求范围内详细阐述。然而，本发明的构造及操作方法以及其进一步的目的与优点可结合附图参照以下进一步的详述而被更佳地了解，其中图1为本发明的硬壁式导电性局限空间通风导管的实施例的立体图；图2为图1中导管的俯视图或“外侧”视图，其中该外侧是指该导管朝向在使用中将其安置进入的局限空间或封闭场所的进入孔口的外部的一侧；图3为图1中导管的仰视图或“内侧”视图，其中该内侧系指该导管朝向在使用中将其安置进入的进入孔口的内部的一侧；图4为图1中导管的侧面正视图，其中外侧朝向上面；图5为沿图4的5-5线所取的剖面图；图6为沿图4的5-5线所取的剖面图，但为图5的反向视图；图7为包含了图1中导管的本发明的电气接地通风系统的一部分的立体分解视图，其显示出一地线回路的相应部分，以及一安装板有效地连接于该导管的安装片上；图8为包含在一具有一鼓风机的通风系统内的图1中的导管的立体分解视图，且其显示出一从其远端到该鼓风机之间完整的相应的地线回路；图9为本发明一举例性地线接线片的立体图，其与一地线啮合以显示其操作。
具体实施例方式
本发明的一硬壁式导电性局限空间通风导管结构的详细情况可参照附图更佳地了解。参照图1-6，一举例性导管由五个区段首尾相连而成。一中央区段20于其两端分别连接至一中介区段21，其然后连接至两个外部区段或终端区段22。该导管由轻薄的导电性聚合材质，最好是包含聚乙烯的导电性可塑型聚合物制成。
工程塑料，例如聚乙烯，可为很好的绝缘体且其表面电阻值通常在1×1014至1×1018欧姆的范围。降低的电阻(提高的导电性)可藉由添加物，如导电性碳纤维或对完成产品进行的表面处理而被施加到塑料上。然而，表面处理会被磨蚀，所以当耐久性是一项考量因素时，添加物是较佳的。但无论使用导电性添加物还是表面处理，在考量最终产品的耐久性及机械强度的要求的情况下，在最终产品中获得足够的导电性则可为不切实际的及/或无法预知的。
意外发现的是，一适合使用于本发明中的导电性材质并非像传统上理解的那样必须具有完全导电性，只要该材质的导电性足以将使用中典型地遇到的电荷消散掉，从而使得电荷可经由一适当的回路被引导至地面即可。
用来形成一导电性局限空间通风导管的优选材质具有即使不具导电性也至少具有散电性的表面电阻率及体积电阻率。表面电阻率以欧姆为单位来表示该材质的表面电阻。表示电阻与电阻率之间关系的公式为R＝p(L/W)；其中R＝电阻，p＝表面电阻率，L＝长度，W＝宽度。因此，以一方形表面而言，即L＝W，R＝p。表面电阻率界定为适用于一方形表面且因此以欧姆/平方为单位，且独立于该平方的大小。大体上，一被认为具有“导电性”的材质具有一小于1.0×105欧姆/平方的表面电阻率，而一被认为具有“散电性”的材质则具有一大于1.0×105欧姆/平方但小于1.0×1011欧姆/平方的表面电阻率。然而，在本文中，具有小于1.0×1011欧姆/平方的表面电阻率的材质对于本发明而言是较佳的，且更佳的是具有小于1.0×108欧姆/平方的表面电阻率的材质，为了本发明的目的这种材质将被称为导电性材质，只要用此材质制造的局限空间通风导管的传导性在导管被适当地接地时，在一典型的石油贮存槽中不会使静电累积产生火花引发爆炸即可。在一尤其优选的实施例中，该聚合物材质最好具有小于约4×105欧姆/平方，更佳地约3×105欧姆/平方或更小的表面电阻率。
对于使用在本发明中的导电性非金属成份而言，体积电阻率(通过该材质的三维体积之电阻)最好处于半导体至一传统导体的范围之内。例如，一优选的材质具有小于约1000欧姆-米的体积电阻率。另一较佳的材质具有约3欧姆-米的体积电阻率或更低。在下面的表1中，无限制性提供了使用于本发明中的导电性聚合物属性示例。应被了解的是，导电性聚合物一词包括非导电性聚合物与其它材质的混合物，其使最终产品对于本发明的目的而言具有导电性或足够的散电性。此外，非金属成分是指可包含高达10％重量的金属原料的聚合物成分。再者，当使用导电性涂层表面时，整个导管将被认定为非金属成分，只要包括该涂层但不包括任何金属夹具或接线片在内的金属成分的重量不超过导管重量的10％即可。例如，如果一金属涂层被施用于国际通风系统公司(AIR SYSTEM INTERNATIONAL)的过往技术的SADDLEVENT上，金属构件(不包括任何配件及接线片)的重量则不超过该导管重量的约10％。
在一实施例中，用来形成本发明的硬壁式导电性导管的一种较佳的聚合物材质为ICORENEC517，一种含有半导体添加物的乙烯-丁烯共聚体聚乙烯树脂，其产生一与聚乙烯相比具有大大提高了导电性的产物。ICORENEC517可从Wedco/ICOPolymers公司(地址为11490 Westheimer，Suite 1000，Houston，Texas 77077)购得。
再次参照图1-6，中央区段20呈非圆柱形，即具有一非圆形截面，例如一新月形或一扇形。
当该截面呈新月形时，该中央区段20内侧的内表面30呈圆柱形，当该截面呈扇形段时，该内表面则为一扁平平面。图1-6显示出一扇形截面。外侧的外表面31可呈圆柱形，或可由两个或多个交会的平面、一不规则的曲面或类似面构成。在一举例性的实施例中，外表面31基本上形成出入孔道入口的形状紧贴于出入孔道开口。换言之，外表面31的曲率半径实质上与该出入孔道开口的半径相同。这当然需要制造不同的导管制品用于不同直径的出入孔道。制造一个实际上可适用于所有出入孔道的单一导管结构出入孔道更为经济，且中央导管区段的外表面无法与该出入孔道的外部表面齐平配合的事实并不是很重要。
因此，具有一与通常使用的最小出入孔道结构相对应的曲率半径的中央区段亦可适用于所有较大的出入孔道开口。
在中央区段20的整个长度上，尽管截面的形状可能会被改变，但最好是保持不变。
过渡或中介区段21在一端于接合线23处与中央区段20接合，并在另一端于接合线24处与外部区段22接合。在接合线23处，中间区段21的截面形状与中央区段20的截面形状相同，且在接合线24处截面呈圆形。在接合线23与24之间，该等中介区段的截面形状沿着每一中介区段的纵轴由新月形或扇形逐渐改变渐缩至一圆形。
外部区段22呈圆柱形，直径最好为8英吋，以配合既有的通风设备。可以提供一环形弯梁25，以便将其更好的固定及密封至匹配的导管端部。当然，其他直径亦属于本发明的范围内。两外部区段22最好是对齐于一平行但偏离于中央区段20的轴的共同纵轴上，尽管其并非一关键特征。外部区段22并不需要对齐在共同轴线上，且如果对齐，其轴并不需要平行于该中央区段的轴。
“硬质”一词是指具有比通常使用在通风系统，例如出入孔道通风便携系统中的柔软管壁软管的管壁坚硬度更大的塑料管壁导管的坚硬度。大体上，过往技术的SADDLE VENT装置的坚硬度对本发明而言已足够，尽管特殊用途或使用者可能会偏好更大或更小的坚硬度。如果坚硬度不够，导管会过于容易塌陷或无法提供良好的基础以将其装附至通风软管上。
参照图7-9，本发明的一较佳实施例包括至少一片接地接线片200或其他连接装置，以便于将该导电性硬壁式导管及通风系统的其他构件连接至一电气接地上。该接线片外壳可由一硬质导电材质制成且可被模制于该导管上或以一螺栓，例如穿过凸缘204的螺栓202，将其接至该导管的表面上。一螺帽可被用来将该螺栓锁紧至该导管上。该接线片外壳中的一条通道206足够大以轻易地在其中接入导线，如208。一装设于相配的螺纹的螺丝210使电线208可以牢固地紧接至接线片200中。
在一优选的实施例中，一接地套件包含至少一接地接线片及至少一条导线用来将一导电性通风机导管连接至地面。另一较佳的接地套件包含至少一接地接线片及一导电性非金属通风机导管。后面这一套件亦可包括导线，及/或一导电性导管及/或一导电性局限空间通风导管，及/或一鼓风机。应紧记的是，依据本发明的导电性导管为如本文中所定义的非金属的。在一较佳的实施例中，后面这一套件包含至少两片接线片，其中至少一片未直接连至导电性局限空间通风导管。
在一优选的实施例中，接线片由铝、黄铜或其他导电金属制成。一较佳的铝制接线片为W.W.Grainger公司(地址为100 Grainger Parkway，Lake Forest，IL60045-5201)的3LN44型。
参照图7，弯管220最好是由与本发明的导电性局限空间通风导管相同的导电塑料制成。一接地接线片200可被模制或螺接至该弯管上。因此，传统的通风系统构件可依据本发明由导电性聚合物质制造，且被整合至接地的通风系统中。因此，一包括聚合物构件的局限空间通风系统首次得以经由所有的系统构件被连续地连接至地面。
最好是在鼓风机100上提供一接地接线片。因为电动鼓风机通常会包括一电气接地线，该鼓风机将作为该系统的接地。该鼓风机可进一步被连接至地面，特别是在其为一气动鼓风机或其他使用在爆炸性环境中的鼓风机种类的情况下。
图7中还显示出一安装板240。该安装板可由金属或塑料制成，且包括一钩242，其被显示为凸出伸入到翼片27的洞孔28中。在一较佳的实施例中，安装板240由冷轧钢，例如1/2厚的钢或11度的钢制成，且具有足够的尺吋以牢固地将一局限空间通风导管固定于其上。例如，该安装板可具有一16英吋乘6英吋乘0.5英吋的基座244，被连接至一2英吋乘6英吋乘0.5英吋的端部凸缘246上。钩242的直径可为0.5英吋且从该基座244向外凸出约1.75英吋。
在一较佳的实施例中，本发明的导管是藉由一旋转模制处理来制造的。旋转模制可藉由一包含有可模制物质的加热模具的双轴转动来制成无缝中空模具。在一较佳的处理中，一导电性聚乙烯聚合物粉末，例如ICORENEC517，被注入模具中，且将该模具加热并旋转直到聚合物被熔化并在模具内部分散开为止。然后冷却该模具并进一步处理该装置以移除过剩物料。较佳的聚合物原料为具有良好的流动性及熔化性的500微米粉末。
开始将约7.5磅的导电性聚合物粉末装进铸铝模具来制造一重约6磅的最终产品的一较佳处理。该模具是使用为具此技术者所习知的传统技术制造的。当该模具被加热至约华氏550至约650度的同时将其旋转。一般而言，该加热旋转步骤进行约15分钟即足以使熔融的聚合物在模具内部分散开，在此步骤之后再接着进行一冷却旋转步骤，其最好是与加热旋转步骤所用的时间几乎相同。在旋转模具的同时可将水喷洒于其上以便于冷却。如具此技术者所知，室温、所需模制产品厚度及所使用的特殊聚合物粉末都将会影响这些模制步骤所需的时间及温度。放松模具后，可用一计算机数字控制刮刨器(“CNC刮刨器”)来将多余的塑料从该产品上除掉，特别是从该局限空间通风导管开口的圆柱体端部去除掉。
适当的旋转模制及后期模制处理设备可从Ferry Industries公司(地址为4445 Alien Road，Stow，Ohio 44224-1093 USA)购得。
参照图8，每一外部区段22都可于一端装附于连至鼓风机100的软管或其他导管上，并于另一端依封闭场所内工作人员的要求连至该场所内任一位置。用来对出入孔道通风的鼓风机通常包含流量在1000至1500立方英呎/分钟(CFM)的鼓风机，而所产生的典型流量为约700-800CFM。
本发明的一接地导电性通风系统可包含一本发明的导电性硬壁式局限空间通风导管、一由与前述导管相同的材质制成的导电性硬壁式弯管导管、其他导电软管、一鼓风机及用来将导管连接至鼓风机及/或另一接地源的导线。对于非由依据本发明的一实质上硬质导电性聚合物或其它适当的非金属材质制成的导电软管而言，其最好是使用设有一连续的金属螺旋物及一连接至该螺旋物的静电接地线的软管。一较佳的接地线由钢铁制成。一0.0625英吋的镀锌钢线被发现足够将依据本发明的普通通风系统结构接地，例如当用一1000至1500CFM的鼓风机来对一出入孔道进行通风时。一适当的接地线可从Carol Cable公司(地址为Highland heights，Kentucky，U.S.A.)购得。
建议在使用前对本发明的接地导电性通风系统的导电性进行测试以确保所有接地线及构件都被稳固地连接好。鼓风机最好是离该局限空间的进入孔口至少5英呎远。如果该局限空间是由一出入孔道进出的话，则该出入孔道盖可被放在安装板240上，最好是使端部凸缘246朝上以使基座244平置于地上。以此方式该出入孔道盖可被撑起以便于施工。
最好是内壁平滑并连续，且该硬壁式局限空间导管的中央区段从一端到另一端的截面形状保持截面积实质上一致以使通过该导管泵入的空气所受到的阻碍或拖滞最小。此外，需要保持整条导管的截面面积。因此中央区段的截面面积最好是与外部区段22的截面面积实质上相同。
局限空间导管的中央区段的截面面积被发现可小于各圆筒形外部区段的截面面积且空气流通率无显著减小。如下面将会进一步解释，中央区段截面面积的减小在给定的流通率范围内造成不超过10％的流通率减小是可以接受的。
当局限空间导管被置于一出入孔道中时，每一外部区段22的中心轴线可相当地偏离中央区段20的中心轴线。在此等条件下，外部区段22的偏移使其置于出入孔道圆周外尽可能远的地方。此安排的目的是为了尽量将导管由出入孔道面积之内移出，以使进出该出入孔道的人或设备受到最小的阻碍。将中央区段20的截面形状尽可能地制薄，即内表面30与外表面31之间的平均距离尽可能小，以使进出该出入孔道的人或设备受到最小的阻碍。最好是，当局限空间导管被安装在一孔口内且导管的中央区段与该孔口的外缘邻近时，中央区段朝向该孔口的径向中心延伸不到在圆柱形外部区段位于该孔口内且与同一外缘相邻的情况下的一半。
具有一开孔28穿过其中的翼片27由中央区段20的外表面31横向向外凸出。其被设置与设在某些出入孔道上的销钉配合来悬挂其设备。当该出入孔道的轴线垂直时，该导管可垂直挂在此销钉上。如果在使用导管的出入孔道找不到此等销钉，可以提供其他方法来将导管装附在该出入孔道上。例如，一其上没有开孔的翼片可用一夹子附设至出入孔道边缘。导管上的一销钉可被插入该出入孔道边缘附近的洞或凹槽中。其他类似的装附方法亦可使用。
在某些例子中，例如在船上，出入孔道可能呈椭圆形。在此例中，本发明的导管可置入该椭圆形的任何一端内并可使用任一种可用的悬挂装置，通常是一翼片挂在该出入孔道附近的一销钉上。
如具有此技能者所能了解的，中央区段的长度可为任何可以横跨一出入孔道或其他孔口的狭长部分的正常长度。
在一较佳的实施例中，本发明的导电性局限空间通风导管总长度为44英吋。该中央区段的长度为23.25英吋且形成中央区段的内表面30与外表面31之间的最大距离为约3.5英吋。一条从内表面30与外表面31的边缘拉出来的绳索的截面最大宽度约为14.5英吋。该等中介区段长为7.5英吋，连至长度为2.875英吋，直径为8.250英吋的端部圆柱形区段。该等圆柱形区段对齐于一条偏离该中央区段的中心轴线的轴线上。形成中央区段的内表面30及外表面31的连接壁缘位于同一平面上，其距端部圆柱形区段表面上最近的一点约1英吋，因而进一步减小对使用该导管的孔口的阻碍。通常壁厚介于约0.1至约0.25英吋之间，尽管为了额外的坚硬度安装翼片(如翼片27)的厚度至少为0.75英吋。于一较佳实施例中，壁厚约0.15英吋。该安装翼片在其与外表面31的连接处宽约5.3英吋且逐渐缩至其外缘的约3英吋。翼片27上的孔28长约1.5英吋，宽约0.6英吋，且大致位于该安装翼片的中心。在距离每一圆柱形部分的外缘约0.6英吋处，提供一约0.15英吋高，约0.25英吋宽的环状弯梁(如弯梁25)。
在本发明的一相关方面中，提供了用一导电性通风系统对一经由孔口进出的封闭场所进行通风的一种程序，该程序从较广的角度看包含以下的步骤提供一导电性局限空间导管，其具有至少一对端部区段22及一中央区段20，该中央区段具有一不同于该等端部区段的截面形状，且其中中央区段20的截面形状包括一外部弯曲表面31，其具有一与将导管放入其中的孔口的半径实质上相同或比其小的第二半径；将该导管安装于该孔口内，以使一端部区段22位于封闭场所中，中央区段20位于开口中，以使该导管中央区段的外部弯曲表面30与孔口的开口相邻，且另一端部区段22位于该封闭场所的外面；将另一端部区段22连接至一空气源；及经由该导管由空气源向该封闭场所提供空气。
因此可以看出，本发明提供了一导电性局限空间通风导管及/或其他硬壁式导电性非金属通风系统导管，一包含该导管的通风系统及用来形成及使用该导管的相关方法，其具有许多优点且显著地提高工人等安全地通过出入孔道或其他孔口进出局限的空间与封闭的场所的能力。
范例1
将AIR SYSTEMS INTERNATIONAL公司先前技术的SADDLE VENT局限空间通风导管与根据本发明的SADDLE VENT局限空间通风导管新产品在消散电荷的能力上做一比较。导电性的读数通过使用一经设定为以百万欧姆(即1×107Ω)及/或千欧姆(即1×103Ω)为单位来记录电阻值的电阻计读取。超过1×108Ω的读数被显示为无限大的电阻。
本发明之导电性局限空间通风导管及弯管如上文所述由ICORENEC517制成。接线片从导管端部开始每隔37英吋以螺栓装设并平均地隔开。将该电阻计的电极与接线片接触得到约10至20千欧姆(即约10×103Ω至约20×103Ω)的读数。当电阻计的电极与该导管相对端接触时，可获得约140千欧姆的读数。本发明的导电性硬质弯管导管被安装在本发明的导电性SADDLE VENT局限空间通风导管的一端，一电阻计的电极与该导管的开口端接触并将另一电极与弯管的开口端接触；获得154千欧姆的读数。该弯管包括一接地的接线片，其位于距离该导电性SADDLE VENT局限空间通风导管上的远端接地接线片约42英吋处；在这些接地接线片之间测得的电阻约为14.5千欧姆。
在由聚乙烯制成的先前技术的SADDLE VENT局限空间通风导管上读到的所有对应读数显示的电阻都超出所使用电阻计的显示能力之外。
虽然本发明根据某些特定的实施例来进行描述，但应被了解的是具有此技术者可在不偏离本发明的精神的情况下做出许多修改及变化。因此，本发明的附加权利要求涵盖所有这些未超出本发明真实精神及范围内的所有修改及变化。
权利要求
1.一种导电性局限空间通风导管，用来经由一孔口向一封闭场所内部提供空气，该局限空间导管包含至少三个纵向管状区段，包括一中央区段及两个外部区段；该两个外部区段中至少一者实质上呈圆柱状并具有第一直径，该中央区段呈一非圆柱形，以将对于进出一封闭场所的孔口的人的阻碍减到最小，该中央区段的尺寸及形状造成的空气流通率的减少，相较于一具有实质上与第一直径相同的直径的第二导管的空气流通率而言不超过10％，其中该局限空间导管包含一导电性聚合物。
2.根据权利要求1中所述的局限空间导管，其中该局限空间导管包含五个首尾相连的纵向管状区段，包括一对中介区段将外部区段连接至中央区段，该中央区段具有一大体上呈扇形的截面，且其中该等中介区段以一角度由该中央区段向外延伸出，每一中介区段的截面的形状沿着其整个长度变化，于其一端由该中央区段的形状变至其另一端各自的外部区段的形状。
3.根据权利要求1或2的局限空间导管，其中该等外部区段实质上对齐于一共同轴线，其与该中央区段的轴线实质上平行但偏离该轴线。
4.根据前述权利要求中任何一项的局限空间导管，其中进一步包含在该中央区段的外部在一封闭场所的一孔口内以可拆开方式装设该局限空间导管的方法。
5.根据前述权利要求中任何一项的局限空间导管，其中当该局限空间导管被安装在一实质上呈圆形的孔口内且该局限空间导管的中央区段与该孔口的外缘相邻时，该中央区段朝向该孔口的径向中心延伸，不超过在实质上呈圆柱形的外部区段位于该孔口内且与同一外缘相邻的情况下的一半。
6.根据前述权利要求中任何一项的局限空间导管，其中实质上呈圆柱形的外部区段的直径约为8英时，且其中该局限空间导管被设置为安装在一直径约为20英时的孔口内，且其中中央区段朝向该孔口的径向中心延伸约3.5英时。
7.根据前述权利要求中任何一项的局限空间导管，其中该孔口为一实质上呈圆形的出入孔道且该中央区段具有一外表面，其半径实质上与该出入孔道的半径相同。
8.根据前述权利要求中任何一项的局限空间导管，其中该导管的表面电阻率不超过1.0×1011欧姆/平方。
9.根据前述权利要求中任何一项的局限空间导管，其中进一步包含至少一个接地线连接装置，用以方便该装置与电气接地的连接。
10.一种导电性局限空间通风导管，包含一中空的第一区段，其具有除一完整圆形之外的截面形状，该第一区段由一导电性聚合物制成，其中该局限空间导管可被用来藉由安装在一封闭场所的孔口中来对该封闭场所进行通风，且其阻碍较该第一区段的截面为等面积的完整中空圆形时较小。
11.根据权利要求10的局限空间导管，其中该导电性聚合物包含一导电性聚乙烯成分。
12.根据权利要求10或11的局限空间导管，其中进一步包含一连接装置，用来将该孔口与一电气接地相连接。
13.根据权利要求12的局限空间导管，其中该局限空间导管具有一第一端及一第二端，且至少一个该连接装置位于靠近该第一端或该第二端处。
14.根据权利要求12或13的局限空间导管，其中该连接装置包含一接线片，该接线片由一导电材质制成且被模制于该局限空间导管上或是以螺栓安装至该局限空间导管上。
15.根据权利要求10至14中任何一项的局限空间导管，其中该第一区段操作性连接至中空的第二及第三区段，该第一区段具有一最小截面面积，其为第二区段及第三区段截面面积的90％或以上。
16.根据权利要求15的局限空间导管，其中该第一区段藉由连接到该第一区段的两相封端上的中空过渡区段连接至该第二及第三区段，该等过渡区段在与第一区段相接处具有与第一区段实质上相同的截面形状及面积，且在与第二及第三区段相接处具有一实质上圆形的截面。
17.一种将一导电性局限空间通风导管通电接地的方法，包含将一接地线连接至一硬壁式导管，该导管包含一中空的第一区段，形成一截面为圆形的部分，该第一区段由非金属的导电材质制成，其中该导管可被用来对一局限的空间通风，且对该局限空间的孔口造成的阻碍比在该第一区段具有一同等面积中空圆形截面的情况下小。
18.根据权利要求17的方法，其中该接地线操作性地连接至一第二构件，且该第二构件被操作性地连接至地面。
19.根据权利要求17或18的方法，其中该连接步骤包含将一接地线连接至该导管上至少一导电性连接点处。
20.一种用于一导电性局限空间通风导管的接地套件，该套件包含至少一导电性连接器，用来将一导电性局限空间通风导管连接至地面或一接地装置，及一导电性局限空间通风导管，其中该导电性局限空间通风导管包含一硬质的中空的第一区段，其具有除了一完整圆形截面之外的截面形状，该第一区段由非金属导电材质制成，其中该导管可被用来经由设置于一密闭场所的孔口对该密闭场所进行通风，且其对该孔口的阻碍比在该第一区段具有一相等面积中空完整圆形截面的情况下小。
21.根据权利要求20的套件，其中该导电性连接器包含一导电壳体，该壳体包含一接收构件，来接入及夹住一电导线以在该导电壳体与该电导线之间产生一通电接触。
22.根据权利要求21的套件，其中该导电壳体可被螺接至或形成于该局限空间导管内，以在其间产生一通电连接。
23.根据权利要求20至22中任何一项的套件，其中该套件包含至少其中两个该导电连接器，其中两个导电连接器中的至少一个未直接连接至该导电性局限空间通风导管。
24.根据权利要求20至23中任何一项的套件，其中该连接器包含至少一个包含铝及黄铜的组群。
25.一种对一具有出入孔道入口的封闭场所以对出入孔道的阻碍最小的方式进行通风的方法，其包含以下步骤(a)提供一导管，其具有截面实质上呈圆形的外部开口端区段，及一截面呈非圆形的中介区段，且其对出入孔道截面面积的阻碍不超过10％，其中该导管为一导电性聚合物；及(b)将该导管置于该出入孔道入口中，以使该中介区段部分从该封闭场所的内部延伸至外部。
26.根据权利要求25的方法，其中进一步包含将该导管的一外端连接至一鼓风机，及用压力对该封闭场所提供空气的步骤。
27.根据权利要求26的方法，其中该鼓风机的流量为约1000至约1500立方英呎/分钟(CFM)，且以一范围在约700-800CFM的速率对该封闭场所提供空气。
28.一种用于一通风系统中的导电性非金属导管，其中包含一硬质导管，该导管由一导电性聚合物制成。
29.根据权利要求28的导管，其中包含一带有导电性添加物的乙烯-丁烯共聚体聚乙烯树脂。
30.根据权利要求28或29的导管，其中包含一中空的第一区段，其具有除了一完整圆形之外的截面形状。
31.根据权利要求28至30中任何一项的导管，其中包含一被屈曲成约90度并实质上呈圆柱体的区段。
32.根据权利要求28至31中任何一项的导管，其中该导管的表面电阻率小于约1.0×1011欧姆/平方。
33.根据权利要求32的导管，其中该导管的表面电阻率小于约1.0×108欧姆/平方。
34.根据权利要求28至33中任何一项的导管，其中该导管的电阻小于约4×103欧姆。
全文摘要
一种由一实质上硬质的非金属导电材质，如塑料，形成的导电性局限空间的通风导管(31)，及一相关程序，用来使一密封场地通风，该密封场地利用一出入孔道或其它孔口来进出。在一实施例中，该导管具有一对外部圆柱形区段(22)及一中央区段(20)，该导管在通过一孔口处具有一新月形或一扇形的截面。不同截面的中介区段(21)将该中央区段连接至该等圆柱形外部区段，使得该等外部区段偏离该出入孔道的轴。该中央区段(20)最好是被建构成只会阻碍标准出入孔道开口约不到10％，且不会降低空气流通率，或与通过相似于此外区段的圆柱形导管比较起来其空气流通率降低不到约10％。该导管最好是由一导电性的或散电性的聚乙烯地线形成。在一优选的实施例中，一用来将该导管连接至电气地线的连接装置被连接至该导管。一接地电路套件及将该导管接地的方法亦被揭示。
文档编号F24F7/06GK1813137SQ200480017833
公开日2006年8月2日 申请日期2004年6月17日 优先权日2003年6月25日
发明者大卫·法兰克·安基利柯 申请人:通风系统公司