BR202020024739U2

BR202020024739U2 - Sistema de filtração de ar pessoal

Info

Publication number: BR202020024739U2
Application number: BR202020024739-0U
Authority: BR
Inventors: Kirill Kulakovskij
Original assignee: Kirill Kulakovskij
Priority date: 2020-10-06
Filing date: 2020-12-03
Publication date: 2022-09-13
Also published as: WO2022074426A1; TWM612530U; KR20220000819U; WO2022074476A1

Abstract

O que é reivindicado é um sistema de filtração de ar (1) para limpar um fluxo de ar contendo partículas suspensas, que tem uma máscara protetora (2) para utilização na face de um usuário com uma vedação (3) posicionada pelo menos parcialmente ao longo de suas bordas, pelo menos um primeiro canal de fluxo (6) com uma primeira entrada e uma primeira abertura de saída (11,21) e um primeiro filtro de ar (16), e pelo menos um segundo canal de fluxo (7) com uma segunda entrada e uma segunda abertura de saída (12,22) e um segundo filtro de ar (17). O sistema de filtração (1) tem um soprador (10), que é posicionado exclusivamente no primeiro canal de fluxo (6), para criar um fluxo de ar no primeiro canal de fluxo (6), uma unidade de controle (18) para controlar a operação do soprador (10), uma unidade de fornecimento elétrico (19) e uma unidade de descarga (5) para descarregar pressão de ar em excesso debaixo da máscara (2) durante o uso da mesma. A segunda abertura de saída (22) do segundo canal de fluxo (7) é posicionada em proximidade direta com a primeira abertura de saída (21) do primeiro canal de fluxo (6). O primeiro e o segundo canais de fluxo (6,7), a unidade de controle (18) e a unidade de fornecimento elétrico (19) são posicionados em um único invólucro (4), que é montado na parte superior da máscara protetora (2) e é o único elemento que prende a máscara (2) na cabeça do usuário.

Description

SISTEMA DE FILTRAÇÃO DE AR PESSOAL

CAMPO TECNOLÓGICO

[0001] O presente modelo de utilidade se refere a um sistema de filtração de ar com entrada de ar controlável para a limpeza de um fluxo de ar contendo partículas suspensas de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1. Em particular, o sistema reivindicado é utilizável para limpeza pessoal de um fluxo de ar de partículas suspensas contidas no mesmo, como poeira, fuligem, pólen, gotas de água e óleos e outras partículas sólidas e líquidas.

TÉCNICA ANTERIOR

[0002] Os sistemas pessoais que limpam um fluxo de ar de partículas suspensas contidas no mesmo são conhecidos. Como um exemplo destes, a publicação WO 2020/120930 A1 pode ser citada, que, em aparência externa, se assemelha a fones de ouvido, em cada uma dos quais está localizado um filtro e um ventilador puxando ar de fora, que, por sua vez, é limpo com filtros de ar e passado para a região do nariz e boca de um usuário para respirar. Uma desvantagem deste sistema é a possibilidade de mistura por adição no ar inalado de contaminantes do ar circundante que alcança o usuário para respiração, devido ao encaixe não hermético da máscara do usuário, cobrindo apenas parcialmente a face do usuário. Ademais, o posicionamento dos ventiladores diretamente nas orelhas do usuário cria desconforto acústico e mecânico durante a operação destes ventiladores. Em outra publicação, KR 20180092363 A, uma máscara em que um ventilador com um filtro é posicionado é proposta, a qual cobre a parte do nariz e da boca da face de um usuário. Devido ao peso da unidade que consiste no ventilador com o filtro, este projeto torna a máscara pesada e favorece seu deslizamento para baixo sob a ação da força de gravitação. Isso necessita de preensão reforçada da máscara para a cabeça do usuário, como um resultado cuja utilização de tal máscara é desconfortável. Ademais, a máscara proposta nesta publicação não cobre os olhos do usuário, como um resultado disso, as partículas suspensas contidas no ar podem cair desimpedidas nos olhos do usuário, causando desconforto ou levando a doenças oculares.

[0003] O modelo de utilidade proposto permite que as desvantagens supracitadas sejam evitadas, posicionando confortavelmente um sistema de filtração em uma cabeça do usuário, diminuindo, assim, o nível de ruído do soprador de ar percebido pelo usuário e protegendo, não apenas as partes de nariz e boca da face do usuário de partículas suspensas contidas na atmosfera circundante, porém, ainda, seus olhos, enquanto possibilita que o usuário utilize óculos se for necessário.

REVELAÇÃO DO MODELO DE UTILIDADE

[0004] O propósito do presente modelo de utilidade é criar um sistema de filtração de ar pessoal autônomo, permitindo que seja posicionado confortavelmente para utilização em uma cabeça do usuário sem dispositivos de preensão suplementares e também permitindo o nível de ruído de soprador de ar percebido pelo usuário a ser diminuído, ao mesmo tempo protegendo a face inteira do usuário.

[0005] Esta tarefa é alcançada de acordo com o sistema de filtração de ar de acordo com uma reivindicação 1. As modalidades mais preferenciais do modelo de utilidade são apresentadas nas reivindicações dependentes.

[0006] O sistema de filtração de ar reivindicado tem uma máscara protetora para utilização na face do usuário com uma vedação posicionada pelo menos em parte ao longo de suas bordas, criando, assim, um espaço fechado entre a superfície interna da máscara e a face do usuário e, correspondentemente, sua parte de cabeça. A vedação posicionada ao longo da parte de borda da máscara também, em parte, satisfaz a função de retenção da máscara na cabeça do usuário, prevenindo qualquer alteração em sua posição após o encaixe. Na parte superior da máscara de respiração protetora, é posicionado um invólucro circundando a parte parietal da cabeça do usuário com a parte da mesma adjacente à cabeça do usuário. Isso possibilita que a máscara seja retida na cabeça essencialmente devido ao encaixe do invólucro à parte parietal da cabeça do usuário, invólucro o qual é o único elemento que prende a máscara na cabeça do usuário. O suprimento forçado de ar no espaço entre a máscara e a face do usuário é efetuado por meio de pelo menos um primeiro canal de fluxo e pelo menos um segundo canal de fluxo, que são posicionados no invólucro, em que exclusivamente no primeiro canal de fluxo é montado um soprador para criar no mesmo um fluxo de ar, passado através de um primeiro filtro de ar para uma primeira abertura de saída do primeiro canal de fluxo, após o qual o ar entra no espaço limitado pela superfície interna da máscara e a face do usuário. O fluxo de ar forçado, passando através do primeiro canal de fluxo, devido ao posicionamento de uma segunda abertura de saída do segundo canal de fluxo em proximidade direta à primeira abertura de saída do primeiro canal de fluxo, arrasta um fluxo de ar adicional através do segundo canal de fluxo, em que os filtros também são montados. Desta maneira, o fluxo de ar forçado principal, passando através do primeiro canal, extrai o ar do segundo canal adicional no espaço situado sob a máscara, permitindo, portanto, que a quantidade de ar forçado no espaço entre a máscara e a face do usuário para ser aumentado sem aumentado a potência do ventilador. Por sua vez, isso leva a uma diminuição no estresse acústico e vibracional induzido pelo soprador, em comparação com a técnica anterior, em que há apenas um ou poucos canais, em cada dos quais um ventilador é montado.

[0007] Devido ao ar passado para o espaço entre a máscara e a face do usuário, uma pressão em excesso é criada ali, cujo valor máximo é controlado por uma unidade de descarga para descarregar a pressão de ar em excesso debaixo da máscara durante o uso da mesma. No invólucro único também há unidades de controle montadas para controlar a operação do ventilador, e uma unidade de fornecimento elétrico. Com a fabricação da máscara a partir de plexiglass leve, obviamente a massa principal do sistema de filtração é centralizada no invólucro, o que produz mais uma vantagem para reduzir os danos à superfície externa da máscara, a saber, que na remoção do sistema de filtração e colocação da mesma em uma superfície plana, ela posiciona a si mesmo automaticamente de acordo com o princípio de "joão-bobo (roly-poly toy)", de modo que a superfície do invólucro esteja em contato com a superfície sobre a qual a máscara foi colocada.

[0008] De acordo com uma modalidade principal do modelo de utilidade, a segunda abertura de saída é posicionada a uma distância da primeira abertura de saída, permitindo que um jato de ar em corrente para fora da primeira abertura de saída arraste atrás de si o ar da segunda abertura de saída de acordo com o princípio de ejeção.

[0009] Preferencialmente, a primeira e a segunda aberturas de saída são posicionadas a uma distância uma da outra menor que um quarto do tamanho de seção transversal mínima da primeira abertura de saída, que pode ter vários formatos, por exemplo, o formato de um círculo, uma oval, um quadrado, losango ou triângulo.

[0010] De acordo com uma das modalidades do sistema reivindicado, a segunda abertura de saída é posicionada adjacente à primeira abertura de saída. Nesse caso, o efeito de ejeção é máximo.

[0011] De acordo com ainda outra modalidade do sistema, a primeira e a segunda aberturas de entrada são posicionadas afastadas uma da outra a uma distância que excede um quarto do tamanho de seção transversal mínima da primeira abertura de entrada. Aqui, a primeira abertura de entrada pode ter vários formatos, por exemplo, um formato circular, oval, quadrado, de losango ou triangular. A segunda abertura de entrada pode ter o formato de um anel circundando a primeira abertura de entrada, sendo o espaçamento da primeira abertura de entrada da segunda abertura de entrada determinado pela distância mínima entre as mesmas. Também pode haver várias segundas aberturas e elas podem ter vários formatos e ser posicionadas em uma linha com a primeira abertura de entrada ou ao redor da mesma.

[0012] De acordo com uma das modalidades do sistema reivindicado, o primeiro canal de fluxo tem uma câmara de forçamento, convergindo na direção da primeira abertura de entrada para a segunda abertura de entrada. Isso permite que o fluxo que emerge através da primeira abertura de saída seja acelerado e, correspondentemente, permite que o efeito de ejeção seja fortalecido. Nesse caso, a câmara de forçamento pode ser posicionada em qualquer parte do primeiro canal de fluxo.

[0013] De acordo com uma modalidade adicional do sistema reivindicado, a unidade de descarga para descarregar a pressão de ar em excesso debaixo da máscara durante o uso da mesma é implementada na forma de uma vedação parcialmente permeável ao ar, posicionada pelo menos parcialmente ao longo das bordas da máscara, ou na forma de uma válvula de descarga, abrindo em um nível designado elevado de pressão entre a máscara e a face do usuário. Como a vedação parcialmente permeável ao ar, por exemplo, borracha de espuma parcialmente permeável ao ar pode ser usada. Como a válvula de descarga, válvulas têxteis, integradas na vedação, ou válvulas mecânicas de projeto conhecido, abrindo para descarga de ar debaixo da máscara a um nível designado elevado de pressão entre a máscara e a face do usuário e fechando em uma diminuição na pressão, podem ser usadas. Estas válvulas podem ser posicionadas na superfície da máscara, em suas regiões periféricas, ou no invólucro para descarga de ar para fora. Alternativamente, estas válvulas podem ser posicionadas em um segundo canal ou, correspondentemente, em segundos canais.

[0014] Uma das implementações do sistema de filtração contempla um sensor de pressão, que se comunica com o espaço limitado pela superfície interna da máscara e a face e, correspondentemente, a superfície da cabeça do usuário. Nesse caso, a unidade de controle é implementada com a possibilidade de controlar o ritmo e o volume do ar passado para a máscara pelo soprador dependendo da pressão medida por esse sensor de pressão, permitindo, assim, que a operação do soprador seja controlada com base na queda de pressão na máscara quando o usuário inala e a pressão é elevada quando o usuário exala.

[0015] Uma modalidade adicional do sistema de filtração contempla implementação da unidade de controle com a possibilidade de manter a pressão entre a máscara e a face do usuário a 0,01-20 % superior à pressão atmosférica, pelo menos durante a espiração. Também é contemplada adicionalmente a possibilidade de manter a pressão entre a máscara e a face do usuário a este mesmo nível durante a inalação também. Isso permite que o usuário seja continuamente suprido com ar limpo fresco, que passou exclusiva ou principalmente através da primeira e da segunda aberturas de entrada com filtros.

[0016] De acordo com uma das modalidades do sistema de filtração, a máscara protetora é implementada na forma de um visor de face inteira, transparente ou coberta com uma camada fotocrômica, cujas bordas replicam essencialmente os contornos da face do usuário adjacentes à mesma. Com mais preferência, a máscara é implementada de modo que seja flexível, devido ao qual a adaptação do formato da máscara a vários formatos de uma cabeça do usuário é alcançada, de modo que as pessoas de tamanho de cabeça maior e menor possam usar uma máscara de um tamanho. Com máxima preferência, a máscara é implementada em um formato passando sob o queixo do usuário e, nesse caso, a vedação macia e volumosa na parte inferior da máscara assegura seu nivelamento ajustado ao queixo do usuário e bloqueia o deslocamento da parte inferior da máscara para frente ou para trás. A parte superior da máscara ou a máscara inteira em sua totalidade pode ser coberta com uma camada fotocrômica, adaptando, portanto, o grau de escurecimento da máscara dependendo da intensidade de iluminação do lado externo.

[0017] De acordo com ainda outra modalidade do sistema de filtração, o centro de gravidade geral do invólucro com os elementos supracitados da máscara contida no mesmo é implementado de modo que caia dentro da região parietal da cabeça do usuário, o que permite que a máscara com o invólucro seja confiavelmente retida na cabeça do usuário sem aparelhos de retenção suplementares.

[0018] Preferencialmente, a máscara é implementada de modo que seja suficientemente ampla na região dos olhos do usuário, possibilitando que um usuário com óculos use esta máscara. Nesse caso, as têmporas dos óculos são proximamente fechadas por uma vedação também posicionada na parte de borda lateral da máscara, sem criar lacunas ao redor das têmporas dos vidros, o que afetaria adversamente a hermeticidade da máscara.

[0019] Preferencialmente, os primeiros e segundos filtros de ar são implementados com a possibilidade de substituir os mesmos após a utilização prolongada dos mesmos. Preferencialmente, os filtros do tipo HEPA ou ULPA são usados como os filtros de ar.

[0020] O sistema de filtração reivindicado com a máscara de face inteira e o invólucro posicionado em sua parte superior também permite que um sistema de navegação seja posicionado no invólucro, e permite que a superfície interna da máscara de respiração seja usada como um visor de sistema de navegação.

[0021] Contudo, outra modalidade do sistema reivindicado contempla o uso de uma aplicação para um dispositivo móvel como uma interface de controle de usuário e/ou uma interface para a exibição de parâmetros funcionais do sistema de filtração. Nesse caso, a necessidade para posicionamento de botão e outros elementos de controle sensoriais na superfície do invólucro para controlar a operação do sistema de filtração é anulada.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0022] Nos desenhos:

[0023] A Fig. 1 mostra uma vista externa de uma das modalidades do sistema de filtração reivindicado.

[0024] A Fig. 2 é uma representação esquemática de seção transversal A-A do invólucro mostrado na Fig. 1.

[0025] A Fig. 3 é uma representação esquemática do sistema de filtração em vista frontal, mostrando o movimento do ar flui no sistema de filtração e para fora do mesmo.

IMPLEMENTAÇÃO DO MODELO DE UTILIDADE

[0026] O presente modelo de utilidade descreve um sistema de filtração de ar pessoal autônomo para limpar um fluxo de ar contendo partículas suspensas. A Fig. 1 mostra uma das modalidades do sistema de filtração reivindicado. O sistema de filtração 1 tem uma máscara de face inteira protetora 2 com um invólucro 4 fixado em sua parte superior. A máscara protetora 2 é feita a partir de plexiglass transparente flexível, sendo que ao longo das bordas internas da máscara, exceto a parte da máscara à qual o invólucro 4 é fixado, é posicionada uma vedação 3, produzida a partir de borracha de espuma macia e destinada para vedar o espaço entre as bordas internas da máscara 2 e a face e, correspondentemente, a cabeça do usuário. Nas partes inferior e lateral da máscara 2, uma parte da vedação 3 é implementada na forma de borracha de espuma permeável ao ar, atuando como uma unidade de descarga 5 para descarregar a pressão de ar em excesso debaixo da máscara 2 durante o uso da mesma. A vedação 3 e a unidade de descarga 5 são implementadas de modo a passar uma para a outra sem lacuna. A superfície interna da máscara 2, a vedação 3, a unidade de descarga 5, a superfície interna do invólucro 4 e a face situada sob a máscara e, correspondentemente, as partes da cabeça do usuário sob o invólucro formam um espaço fechado. Na parte superior frontal do invólucro 4, na região em que o invólucro 4 adjunta a máscara 2, é posicionada uma primeira abertura de entrada circular 11 e, concentricamente à mesma, a uma certa distância da dela, uma segunda abertura de entrada 12. A relação da primeira e da segunda aberturas de entrada 11, 12 será mostrada abaixo na discussão da Fig. 2. O invólucro 4 em si é implementado com um formato quase oval estendido em uma vista superior, em que a parte da mesma, distante da máscara, é implementada de modo que seja curvada para baixo para a máscara de tal maneira que a superfície inferior do invólucro 4 posicionado no lado da máscara tem o formato da parte parietal da cabeça do usuário. Na parte intermediária do invólucro 4 em sua superfície superior são posicionados dois botões para controlar a operação do soprador (consultar a Fig. 2).

[0027] A Fig. 2 mostra uma seção parcial do invólucro 4 ao longo da linha A-A, mostrada na Fig. 1. Na parte central da Fig. 2 é mostrado um primeiro canal de fluxo 6, tendo a primeira abertura de entrada 11 na superfície superior do invólucro 4 e uma primeira abertura de saída 21 na superfície inferior do invólucro 4. No primeiro canal de fluxo 6 de sua parte superior, é posicionado um primeiro filtro de ar 16. Na parte inferior do primeiro canal de fluxo 6, é posicionado um soprador 10 para um meio de ar. Um ventilador, bomba de ar ou qualquer outro dispositivo para soprar um meio de ar conhecido da técnica anterior pode ser usado como o soprador. Alternativamente, em contraste com a posição do soprador 10 mostrado na Fig. 2, pode ser posicionado em qualquer parte do primeiro canal de fluxo 6. O soprador 10 serve para criar um fluxo de ar no primeiro canal de fluxo 6 na direção da primeira abertura de entrada 11 para a primeira abertura de saída 21. Um fluxo de ar que entra no primeiro canal de fluxo é indicado pela seta 8, enquanto um fluxo de ar que sai da primeira abertura de saída é indicado pela seta 9. Na parte superior do primeiro canal de fluxo 6, há uma câmara de forçamento 23, diminuindo na seção transversal na direção da primeira abertura de entrada 11 para a primeira abertura de saída 21. O ar que passa através do primeiro canal de fluxo 6 é filtrado pelo primeiro filtro 16. Na Fig. 2 à direita e esquerda do primeiro canal de fluxo 6, é posicionado um segundo canal de fluxo 7, implementado concentricamente ao redor do primeiro canal de fluxo 6. O segundo canal de fluxo 7 em seção transversal tem uma largura igual ao longo de seu comprimento total e se estende a partir da superfície superior do invólucro 4, a partir da segunda abertura de entrada 12, para a superfície inferior do invólucro 4, terminando com uma segunda abertura de saída 22. Na parte superior do segundo canal de fluxo 7 é posicionado um segundo filtro 17. Na modalidade exemplificativa do sistema de filtração mostrada, a segunda abertura de entrada 12 é separada da primeira abertura de entrada aproximadamente por uma distância igual à metade do diâmetro da primeira abertura de entrada 11, enquanto a segunda abertura de saída 22 é posicionada adjacente à primeira abertura de saída 21. Alternativamente a esta modalidade, a primeira e a segunda aberturas de entrada 11, 12 podem ser posicionadas a uma distância uma da outra excedendo um quarto do tamanho de seção transversal mínima da primeira abertura de entrada 11, enquanto a primeira e a segunda aberturas de saída 21, 22 podem ser posicionadas a uma distância uma da outra menor que um quarto do tamanho de seção transversal mínima da primeira abertura de saída 21. Tal posicionamento das aberturas de saída é determinado exclusivamente pela condição essencial de preenchimento do princípio de ejeção de um jato de ar em corrente para fora da primeira abertura de saída, que é a necessidade de arrastar atrás de si o ar da segunda abertura de saída 22. Em outras palavras, o fluxo de ar 9 que sai do primeiro canal de fluxo 6 arrasta atrás de si os fluxos de ar 15 saindo do segundo canal de fluxo 7, portanto, não exigindo o posicionamento de sopradores adicionais no segundo canal de fluxo 7.

[0028] Na parte direita inferior da Fig. 2, na superfície inferior do invólucro 4, é posicionada uma unidade de controle 18 para controlar a operação do soprador 10 e, conectada à mesma, uma unidade de fornecimento elétrico 19 e, ainda, um sensor de pressão 20, se comunicando com o espaço limitado pela superfície interna da máscara 2 e a face e, correspondentemente, a superfície da cabeça do usuário. A unidade de controle 18 é funcionalmente conectada ao soprador 10 e ao sensor de pressão 20, como é mostrado pela linha pontilhada na Fig. 2. O sensor de pressão 20 mede a pressão no dito espaço, enquanto a unidade de controle 18 é implementada com a possibilidade de controlar o ritmo e o volume do ar passado para a máscara 2 pelo soprador 10, dependendo da pressão medida pelo sensor de pressão 20. Isso permite que a operação do soprador 10 seja controlada dependendo da pressão medida pelo sensor de pressão 20. Portanto, quando o usuário inala, a pressão no espaço supracitado cai e, como resultado disso, a unidade de controle 18 fornece um sinal para que o soprador 10 aumente a intensidade de sopro de ar no primeiro canal de fluxo 6, mantendo, assim, a pressão entre a máscara e a face do usuário a 0,01-20 % superior à pressão atmosférica externa. Quando o usuário exala, a pressão sob a máscara aumenta, quando é registrado pelo sensor de pressão 20, e correspondentemente a unidade de controle 18 fornece um comando para que o soprador 10 diminua o volume de ar soprado, ou cesse temporariamente a operação do soprador. Por isso, quando o usuário exala, a pressão entre a máscara e a face do usuário também é mantida a 0,01-20 % superior à pressão atmosférica. A pressão em excesso debaixo da máscara quando o usuário exala é diminuída devido à descarga de pressão de ar em excesso sob a máscara pela unidade de descarga de pressão em excesso 5, mostrada na Fig. 1.

[0029] Em uma modalidade alternativa do sistema de filtração, o sistema de filtração é implementado sem sensor de pressão 20 (não mostrado), portanto, a intensidade de operação do soprador 10 permanece constante, e correspondentemente esse nível constante de operação de soprador pode ser controlado por botões 13 para controlar a operação do soprador, que são conectados à unidade de controle 18 e são mostrados na Fig. 1. Nesta modalidade do sistema de filtração, o soprador 10 opera constantemente, criando, no espaço sob a máscara 2, uma pressão em excesso, que, quando o usuário exala, é mantida a um nível constante acima da pressão atmosférica devido à descarga de ar debaixo da máscara pela unidade de descarga de pressão de ar em excesso 5.

[0030] O princípio operacional do sistema de filtração é mostrado esquematicamente em vista frontal na Fig. 3. O fluxo de ar 8 entrando no primeiro canal de fluxo, acelerado pelo soprador 10, sai para o espaço sob a máscara na forma do fluxo de ar 9 saindo do primeiro canal de fluxo, arrastando atrás de si, devido ao efeito de ejeção, os fluxos de ar 15 que saem do segundo canal de fluxo, como um resultado do qual os fluxos de ar 14 que entram no segundo canal de fluxo são sugados para o segundo canal de fluxo 7. A pressão em excesso sob a máscara é reduzida por meio das unidades de descarga de pressão de ar em excesso 5 posicionadas nas partes inferior e lateral da máscara. Em modalidades alternativas do sistema de filtração, o número e a posição das unidades de descarga de pressão de ar em excesso 5 pode diferir daqueles mostrados na Fig. 3. As unidades de descarga de pressão de ar em excesso 5 são implementadas na forma de uma vedação parcialmente permeável ao ar 5, posicionada continuamente em uma linha com a vedação 3, ou na forma de uma válvula de descarga (não mostrada), abrindo em um nível designado elevado de pressão entre a máscara 2 e a face do usuário. Entretanto, em uma modalidade alternativa, as válvulas de descarga podem ser posicionadas na superfície da máscara 2, ou no invólucro 4 ou no segundo canal de fluxo 7.

[0031] Em modalidades alternativas do sistema de filtração, o número e a posição dos segundos canais de fluxo 7 podem ser diferentes daqueles mostrados na Fig. 2.

[0032] É mais preferencial uma implementação do invólucro 4 com a possibilidade de substituição do primeiro e do segundo filtros de ar 16, 17, que são filtros do tipo HEPA ou ULPA.

[0033] O posicionamento compacto de todos os elementos do sistema de filtração, exceto pela máscara 2 no invólucro 4, e também, a implementação da máscara 2 como uma máscara de face inteira permite que um sistema de navegação seja incorporado no invólucro 4, sendo o visor do dito sistema de navegação a superfície interna da máscara protetora 2 (não mostrada). De acordo com ainda outra modalidade do sistema de filtração, o mesmo tem aplicação para um dispositivo móvel como uma interface de controle de usuário e/ou uma interface para a exibição de parâmetros funcionais do sistema de filtração, como o nível de manutenção de pressão sob a máscara, e outras.
Designações de referência

1 Sistema de filtração de ar
2 Máscara protetora
3 Vedação
4 Invólucro
5 Unidade de descarga de pressão de ar em excesso
6 Primeiro canal de fluxo
7 Segundo canal de fluxo
8 Fluxo de ar que entra no primeiro canal de fluxo
9 Fluxo de ar que sai do primeiro canal de fluxo
10 Soprador
11 Primeira abertura de entrada do primeiro canal de fluxo
12 Segunda abertura de entrada do segundo canal de fluxo
13 Botões para controlar a operação de soprador
14 Fluxo de ar que entra no segundo canal de fluxo
15 Fluxo de ar que sai do segundo canal de fluxo
16 Primeiro filtro
17 Segundo filtro
18 Unidade de controle para controlar a operação de soprador
19 Unidade de fornecimento elétrico
20 Sensor de pressão
21 Primeira abertura de saída do primeiro canal de fluxo
22 Segunda abertura de saída do segundo canal de fluxo
23 Câmara de forçamento do primeiro canal de fluxo
24 Fluxos de ar que saem da máscara

Claims

Sistema de filtração de ar (1) para limpar um fluxo de ar contendo partículas suspensas tendo
uma máscara protetora (2) para utilização na face de um usuário com uma vedação (3) posicionada pelo menos parcialmente ao longo de suas bordas, pelo menos um primeiro canal de fluxo (6) tendo uma primeira abertura de entrada (11) e uma primeira abertura de saída (21), e um primeiro filtro de ar (16) posicionado no primeiro canal de fluxo (6),
pelo menos um segundo canal de fluxo (7), que tem uma segunda abertura de entrada (12) e uma segunda abertura de saída (22), e um segundo filtro de ar (17) posicionado no segundo canal de fluxo (7),
sendo o sistema de filtração (1) caracterizado por ter um soprador (10), que é posicionado exclusivamente no primeiro canal de fluxo (6) para criar, no primeiro canal de fluxo (6), um fluxo de ar a partir da primeira abertura de entrada (11) para a primeira abertura de saída (21), uma unidade de controle (18) para controlar a operação do soprador (10),
uma unidade de fornecimento elétrico (19),
uma unidade de descarga (5) para descarregar a pressão de ar em excesso debaixo da máscara (2) durante o uso da mesma,
em que a segunda abertura de saída (22) do segundo canal de fluxo (7) é posicionada em proximidade direta com a primeira abertura de saída (21) do primeiro canal de fluxo (6) ,
em que o primeiro e o segundo canais de fluxo (6,7), a unidade de controle (18) e a unidade de fornecimento elétrico (19) são posicionados em um único invólucro (4), que é montado na parte superior da máscara protetora (2) e é o único elemento que prende a máscara (2) na cabeça do usuário.
Sistema de filtração, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a segunda abertura de saída (22) é posicionada a uma distância da primeira abertura de saída (21), permitindo que um jato de ar em corrente para fora da primeira abertura de saída (21) arraste atrás de si O ar da segunda abertura de saída (22), de acordo com o princípio de ejeção.
Sistema de filtração, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a primeira e a segunda aberturas de saída (21,22) são posicionadas a uma distância uma da outra menor que um quarto do tamanho de seção transversal mínima da primeira abertura de saída (21).
Sistema de filtração, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a segunda abertura de saída (22) é posicionada adjacente à primeira abertura de saída (21).
Sistema de filtração, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a primeira e a segunda aberturas de entrada (11,12) são posicionadas a uma distância uma da outra que excede um quarto do tamanho de seção transversal mínima da primeira abertura de entrada (11).
Sistema de filtração, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que uma câmara de forçamento (23), convergindo na direção da primeira abertura de entrada (11) para a segunda abertura de entrada (12), é uma parte de componente do primeiro canal de fluxo (6).
Sistema de filtração, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a unidade de descarga (5) para descarregar a pressão de ar em excesso debaixo da máscara (2) durante o uso da mesma é implementada
na forma de vedação parcialmente permeável ao ar (5), posicionada pelo menos parcialmente ao longo das bordas da máscara (2) ,
ou na forma de uma válvula de descarga, abrindo a um nível designado elevado de pressão entre a máscara (2) e a face do usuário.
Sistema de filtração, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado por ter um sensor de pressão (20), em comunicação com o espaço limitado pela superfície interna da máscara (2) e a face e, correspondentemente, a superfície da cabeça do usuário, em que a unidade de controle (18) é implementada com a possibilidade de controlar o ritmo e o volume do ar passado para a máscara (2) pelo soprador (10) dependendo da pressão medida pelo sensor de pressão (20), permitindo que a operação do soprador (10) seja controlada com base na queda de pressão na máscara (2) quando o usuário inala e a pressão é elevada quando o usuário exala.
Sistema de filtração, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (18) é implementada com a possibilidade de manter a pressão entre a máscara e a face do usuário a 0,01-20 % superior à pressão atmosférica, tanto quando o usuário inala quanto quando o usuário exala.
Sistema de filtração, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a máscara protetora (2) é implementada na forma de um visor de face inteira, transparente ou coberto com uma camada fotocrômica, cujas bordas replicam essencialmente os contornos da face do usuário adjacentes à mesma.
Sistema de filtração, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado por ter um primeiro canal de fluxo (6) e vários segundos canais de fluxo (7) posicionados ao redor do mesmo.
Sistema de filtração, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o centro de gravidade geral do invólucro (4) e a máscara (2) são implementados de modo que caiam dentro da região parietal da cabeça do usuário.
Sistema de filtração, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado por ser implementado com a possibilidade de substituir o primeiro e o segundo filtros de ar (16,17) .
Sistema de filtração, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os filtros de ar (16,17) são filtros do tipo HEPA ou ULPA.
Sistema de filtração, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado por ter incorporado no invólucro (4) um sistema de navegação, cuja exibição é a superfície interna da máscara protetora (2).
Sistema de filtração, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado por ter uma aplicação para um dispositivo móvel como uma interface de controle de usuário e/ou uma interface para a exibição de parâmetros funcionais do sistema de filtração (1) .