CZ2021485A3 - Filtrační prostředek - Google Patents

Abstract

Filtrační prostředek zachycující drobné částice nebo viry obsažené v nadechovaném vzduchu obsahující poddajnou neprodyšnou membránu z plastové folie nebo neprodyšného látkovitého tenkého materiálu ve tvaru respirátoru, uchycenou upevněními neprodyšně na obličej pro vytvoření prostoru filtrovaného vzduchu, který uživatel filtračního prostředku vdechuje a neprodyšná membrána má z vnější strany přes otvor neprodyšně napojen minimálně jeden externí velkoplošný filtr s velkou aktivní plochou pro filtraci nadechovaného a/nebo vydechovaného vzduchu uživatelem filtračního prostředku.

Description

Filtrační prostředek

Oblast techniky

Vynález se týká filtračního prostředku proti vdechování virů a dalších částic a spadá do oblasti ochrany zdraví osob, v místech, kde jsou nebo by mohly být přítomné viry.

Dosavadní stav techniky

Pro ochranu proti virům se používají obličejové masky, zejména roušky a respirátory, které mají mnoho úrovní ochrany a způsobů používání. V případě roušek a respirátorů se jedná zejména o prostředky, které jsou určeny na jedno použití, a nelze je tedy používat opakovaně, přičemž s narůstající úrovní ochrany se zhoršuje komfort uživatele, jelikož se zvyšuje odpor vzduchu procházející filtrační membránou, ze které je rouška nebo respirátor vyroben a uživateli se tak hůře dýchá. Stejně tak nelze u nich měnit stupeň ochrany, který je dán účinností filtrační membrány, která je neměnná.

Ze stavu techniky jsou známé tuhé obličejové masky a polomasky obsahující těleso polomasky ze zdravotně nezávadné neprodyšné membrány například silikonu, pryže či polykarbonátu, která je opatřena výměnnými filtry filtraci nadechovaného a/nebo vydechovaného vzduchu. Nevýhodou těchto tuhých masek je skutečnost, že jejich umístění na obličeji je pro uživatele nepříjemné.

Jako filtrační prostředek pro filtrování drobných částic a/nebo virů obsažených ve vzduchu se dále používají obličejové polo nebo celoobličejové masky, respirátory nebo roušky, které mají zakrytý obličej, což je pro společensky styk i identifikaci nevhodné. Jak výše zmíněno, hepa a částicové filtry se dosud používají jen na maskách z plastu nebo gumy, které jsou tuhé a nepohodlné na nošení. Neprodyšné masky, které by byly poddajné vyrobené z látky nebo plastové tenké folie a tedy příjemné na nošení i s nízkou vahou, neexistují. A to je úkol, který je třeba řešit, tedy masky s filtry, které by poskytovaly plnou ochranu umožněnou jen externími filtry, na pr. FFP3 a vyšší a při to by byly příjemné k nošení a vzhledově by neovlivňovaly tvar uživatele.

Cílem vynálezu je také navrhnout konstrukci filtračního prostředku s účinnou filtrací vydechovaného a nadechovaného vzduchu s velkoplošnými filtry, který je současně lehký a příjemný na nošení.

Podstata vynálezu

Cíle vynálezu je dosaženo filtračním prostředkem proti vdechovaní drobných částic nebo viru, které obsahuje poddajnou neprodyšnou membránu z plastové folie nebo neprodyšného látkovitého tenkého materiálu ve tvaru respirátoru, uchycenou upevněními neprodyšně na obličej pro vytvoření prostoru filtrovaného vzduchu, který uživatel filtračního prostředku vdechuje a neprodyšná membrána má z vnější strany přes otvor neprodyšně napojen minimálně jeden externí velkoplošný filtr s velkou aktivní plochou pro filtraci nadechovaného a/nebo vydechovaného vzduchu uživatelem filtračního prostředku.

Ve výhodném provedení jsou na neprodyšnou membránu napojeny dva velkoplošné filtry, kdy jeden opatřený nádechovým ventilem a druhy výdechovým ventilem pro zajištění jednosměrného proudění vzduchu pro zamezení nadechování vydechnutého vzduchu.

Je výhodné, když filtrační prostředek obsahuje velkou aktivní plochu pro filtraci, která je vytvořena složením aktivní plochy minimálně jedním záhybem.

- 1 CZ 2021 - 485 A3

V dalším výhodném provedení je minimálně jeden velkoplošný filtr napojen přes otvor na výdechový ventilátor pro snížení odporu, který filtry kladou vzduchu a tím ulehčení dýchaní.

Také je výhodné, když mezi masku či membránu a velkoplošné filtry je napojen na otvor minimálně jeden ventilátor pro snížení odporu, který filtry kladou vzduchu a tím ulehčení dýchaní, přičemž velkoplošný filtr je tvořený jedním z: hepa filtrem se skládanou filtrační membránou, kapsou se složenou filtrační membránou, částicovým filtrem ze skládaných vláken.

Rovněž je výhodné, když hepa filtr nebo kapsa se skládanou filtrační membránou je složena z minimálně dvou ploch spojených jedním záhybem k sobě s odstupem pro průchod vzduchu, zvětšující skládáním jednotlivých plošek na sebe aktivní plochu pro filtraci oproti filtru stejného rozměru jen s jednou filtrační plochou nebo částicový filtr se skládanými vlákny je složen se skládaných vláken do tloušťky filtru minimálně mm, zvětšující účinnost filtru oproti standartnímu tenkému filtru jen z jedné filtrační membrány.

Ve výhodném provedení je ventilátor tvořen nádechovým ventilátorem pro vytvoření přetlaku ve filtračním prostředku a tak zamezeni pronikaní nefiltrovaného vzduchu netěsnostmi do filtračního prostředku při nádechu a usnadnění nádechu.

Také je výhodné, když ventilátor je tvořen nádechovým ventilátorem pro vytvoření přetlaku v prostoru filtračního prostředku a tak zamezení pronikaní nefiltrovaného vzduchu netěsnostmi do filtračního prostředku při nádechu a usnadnění nádechu

Rovněž je výhodné, když výdech jde přes velkoplošný filtr nebo výdechový ventil, volitelně s výdechovou rousku, bez ventilátoru pro zachování přetlaku v prostoru.

Taktéž je výhodné, když nádech je tvořen nádechovým ventilátorem a výdech jde přes výdechový ventilátor napojeny přes otvor na velkoplošný filtr pro zvýšení objemu vzduchu proudícího přes prostor a tím urychlení jeho výměny nebo nádech jde přes minimálně jeden filtr a minimálně jeden nádechový ventilátor a/nebo nádechový ventil a výdech přes výdechový ventilátor a/nebo výdechový ventil zajištující jednosměrný proud vzduchu proudícího filtračním prostředkem pro zamezení vdechovaní vydechnutého vzduchu.

V dalším výhodném provedení je výdechový ventil opatřen výdechovou rouškou tvořenou minimálně jedním z: kapsou, bavlněnou rouškou, síťkou.

Taktéž je výhodné, kdy výdechový ventil a/nebo výdechový ventilátor je doplněný výdechovou rouškou uzpůsobenou k filtraci vzduchu.

Konečně je výhodné, když neprodyšná membrána je vyrobena z jednoho kusu materiálu ohybem a minimálně jedním svarem.

Objasnění výkresů

Obr. 1 znázorňuje respirátor s neprodyšnou membránou, hepafiltrem bez ventilů a ventilátorů s dýcháním přes filtry obousměrně.

Obr. 2 znázorňuje respirátor s neprodyšnou membránou s výdechovou rouškou a nádechovým a výdechovým ventilem bez ventilátorů s hepa filtry s jednosměrným dýcháním.

Obr. 3 znázorňuje respirátor s neprodyšnou membránou a nádechovým ventilem a ventilátorem.

Obr. 4 znázorňuje pohled shora na respirátor s velkoplošným filtrem ve formě hepa filtru nebo částicového filtru nebo přidružené kapsy.

- 2 CZ 2021 - 485 A3

Obr. 5 znázorňuje pohled s velkoplošným filtrem ve formě hepa filtru nebo částicového filtru nebo přidružené kapsy z jednoho kusu s přehnutím a svarem.

Obr. 6 znázorňuje axonometrický pohled na velkoplošný filtr v provedení Hepa filtr.

Obr. 7 znázorňuje axonometrický pohled na velkoplošný filtr v provedení částicový filtr.

Obr. 8 boční pohled v řezu na velkoplošný filtr v provedení kapsa.

Příklady uskutečnění vynálezu

Obr. 1 znázorňuje provedení filtračního prostředku 236 tvořeného maskou 5 nebo respirátorem 286 vytvořeného neprodyšnou membránu 424 ve tvaru respirátoru se dvěma odnímatelnými velkoplošnými hepa filtry 6a situovanými na bočních stranách, které obsahují filtrační membránu 250' s aktivní plochou 290 filtrace. Filtry 6 jsou na neprodyšné membráně 424 upevněny upevňovacím mechanismem 12, s výhodou tvořeným bajonetem, na otvor 85, kterým jsou filtry propojeny na prostor 5008 filtrovaného vzduchu filtrem 6, který dýchá uživatel filtračního prostředku. Výdech a nádech je filtrovaný filtrem 6 přes, který dýchaný vzduch prochází oboustranně, tedy pro výdech a nádech. Hepa filtr 6 a obsahuje filtrační membránu 250' přes kterou je znázorněno proudění vzduchu 315 do prostoru 5008 filtrovaného vzduchu.

Obr. 2 znázorňuje provedení filtračního prostředků 236 tvořeného maskou nebo respirátorem 286 vytvořeného z neprodyšné membrány 424 připevněné k obličeji 5009, tak aby vzduchotěsně přiléhala, upevněnými 3 jdoucím za uši nebo za hlavu. Membrána 424 je opatřena s dvěma vyjímatelnými filtry 6 s výhodou tvořenými hepa filtry 6a, přičemž v oblasti nosu jsou volitelně situované dvě výztuhy 111' uprostřed s výhodu rozdělené, pro lepší tvarování neprodyšné membrány 424 dle potřeb uživatele a po obvodu neprodyšné membrány 424 je umístěn dosedací lem 15 pro lepší přilnutí neprodyšné membrány 424 k obličeji 5009. Mezi neprodyšnou membránu 424 a hepa filtry 6 a jsou prostřednictvím upevňovacího mechanismu 12 umístěny nádechově ventily 35 pro proudění 315 vzduchu do prostoru 5008 filtrovaného vzduchu. Neprodyšná membrána 424 je na spodní straně opatřena výdechovým ventilem 34 volitelně s přidruženým filtračním elementem ve formě výdechové rousky 210 s výhodou tvořené kapsou 5013 obsahující filtrační membránu 250, nebo síťkou 212, nebo bavlněnou rouškou 317. Kapsa 5013 obsahuje vzpěry 188 pro zajištění požadovaného tvaru kapsy 5013 s oddálenými stěnami pro vytvoření prostoru 5008 filtrovaného vzduchu. Dýchá se tedy jednosměrně nádechem přes filtry 6 s nádechovými ventily 35 a výdechem přes výdechový ventil 34.

Obr. 3 znázorňuje filtrační prostředek 236 z neprodyšné membrány 424 ve tvaru respirátoru 286 z poddajného tenkého, neprodyšného materiálu, například z látky nebo plastové folie, s výhodou z PE nebo PVC 0.1-0,2 mm, opatřené otvory 85, na které jsou pomoci přípojného zařízení 334 připevněny filtry 6 velkoplošné, s výhodou tvořené hepa filtry 6a nebo částicovými filtry 6b nebo kapsou 5013. Mezi neprodyšnou membránu 424 a filtr 6 je umístěn nádechový ventil 35 a/nebo ventilátor 306, přičemž neprodyšná membrána 424 je opatřena výdechovým ventilem 34 a/nebo ventilátorem 302, volitelně opatřeným výdechovou rouškou 210 pro jednosměrné dýchaní s nádechem přes filtr 6 a výdechem přes výdechový ventil 34 a/nebo ventilátor 302.

Tvar neprodyšné membrány zajišťuje s výhodou vložený nosič 181. Pro těsnost je s výhodou instalovaná po obou strana nosu výztuha 111' s výhodou tvořená drátem, který je pro utěsnění k obličeji 5009 z vnitřní strany neprodyšné membránu 424 podložen proužkem z pěnové gumy nebo molitanu, a po obvodu neprodyšné membrány 424 je volitelně připevněn lem 15. Pro zvětšenou těsnost je obvod masky 5' nebo lem 15 s výhodou opatřen lepidlem pro přilepení na obličej 5009. Pro docílení nezávadnosti vůči tváři, je s výhodou použita zdravotní náplast 103, která je jednou stranou přilepena na masku 5' nebo lem 15 a lepicí stranou přilepena na obličej 5009. Pro příjemný

- 3 CZ 2021 - 485 A3 dotyk s tváři, pokud maska 5' není lepena, je na její obvod nebo na obvod lemu přilepena s výhodou průdyšná latovitá náplast 103, která nelepivou stranou dosedá na obličej 5009.

Det. 1 znázorňuje přípojné zařízení 334 sestávající se přípojného elementu 335 do neprodyšné membrány 424 a připojeného elementu 336 do filtru, s výhodou tvořeného bajonetem, který umožní umístit ventilátor 306 mezi filtr 6 a masku 5 jako mezikus.

S výhodou je filtrační prostředek realizován jen s jedním nádechovým ventilátorem 306 umístěným k jednomu velkoplošnému filtru 6, generujícímu přetlak v prostoru 5008, kterým je vzduch vytlačován druhým filtrem 6, který filtruje vzduch vypouštěný do volného prostoru. Výhodou tohoto uspořádaní oproti uspořádaní s dvěma nádechovými ventilátory 306 je, ze není zapotřebí výdechový ventil 35 ani výdechová rouska 210 a ušetři se druhy nádechový ventilátor 306 a energie na jeho provoz.

Obr. 4 znázorňuje provedení filtračního prostředku 236 vytvořený z neprodyšné membrány 424, která je opatřena upevněním 3, které přidržuje neprodyšnou membránu 424 na obličeji. Neprodyšná membrána 424 je dále opatřena velkoplošným filtrem 6, který je uzpůsoben pro filtraci a proudění 315 nadechovaného a/nebo vydechovaného vzduchu a je realizován jako skládaný filtr 6 ve formě hepa filtru 6a, nebo kapsy 5013 s filtrační membránou 250 nebo částicového filtru 6b.

Obr. 5 a znázorňuje provedení filtračního prostředku 236, vytvořený z jednoho kusu materiálu neprodyšné membrány 424, která je prostřednictvím ohybu 289 a svarů 287 naformována do tvaru respirátoru opatřena upevněními 3, které přidržuje neprodyšnou membránu 424 na obličeji. K neprodyšné membráně 424 jsou po stranách vyjímatelně přes otvory 85 a upevňovací mechanismy 12 připevněny velkoplošné filtry 6, například ve formě hepa filtru 6a nebo částicového filtru 6b nebo kapsy 5013 obsahující filtrační membránu 250. Upevňovací mechanismus 12 je výhodně realizován vzájemně rozpojitelnými částmi ve formě bajonetových čepů, vybrání a západek, kdy první část je umístěna na filtru 6 a druhá část v otvoru 85 neprodyšné membrány 424. Rozpojení jednotlivých částí upevňovacího mechanismu 12 umožňuje snadnou výměnu filtru 6.

Obr. 6 znázorňuje provedení filtračního prostředku, velkoplošného filtru 6 skládaného, realizovaného jako hepa filtr 6a, který obsahuje filtrační membránu 250 s otvorem 85 pro proudění 315 vzduchu do vnitřního prostoru 5008 hepa filtru 6a, kde velkoplošnost v malém prostoru je vytvořena mnohonásobným složením plošek 290' filtrační membrány 250 do harmoniky pro vytvoření velké aktivní plochy 290. Plošky 290' jsou uzpůsobené pomocí záhybů 316 ke složení 318 směrem k sobě.

Obr. 7 znázorňuje provedení velkoplošného filtru 6 skládaného, realizovaného jako částicový filtr 6b, který obsahuje filtrační membránu 250' s prostorově skládanými vlákny 314 a s otvorem 85 pro proudění 315 vzduchu do vnitřního prostoru 5008 hepa filtru 6a, s výhodou umístěných v malém částicovém filtru 6b, s výhodou kotoučovitého tvaru.

Obr. 8 znázorňuje provedení velkoplošného filtru 6 skládaného, realizovaného jako kapsa 5013, která je vytvořena z filtrační membrány 250' a velkoplošnost je docílena složením filtrační membrány 250' v záhybu 316 a slepením nebo svářením zbytku obvodu svarem 287 a oddálením stěn filtrační membrány 250' od sebe pomocí vzpěr 188 pro docílení volného proudění vzduchu 315 do prostoru 5008 filtrovaného vzduchu.

Průmyslová využitelnost

Vynález se týká filtračního prostředku, který má uplatnění v oblasti ochrany osob, ochranných pomůcek a prostředků, které chrání osoby před vdechováním nebezpečných látek, rizikových či škodlivých částic, především zdraví nebezpečných mikroorganismů.

Claims (14)

1. Filtrační prostředek (236) zachycující drobné částice nebo viry obsažené v nadechovaném vzduchu, vyznačující se tím, že obsahuje poddajnou neprodyšnou membránu (424) z plastové folie nebo neprodyšného látkovitého tenkého materiálu ve tvaru respirátoru, uchycenou upevněními (3) neprodyšně na obličej (5009) pro vytvořeni prostoru (5008) filtrovaného vzduchu, který uživatel filtračního prostředku vdechuje a neprodyšná membrána (424) má z vnější strany přes otvor (85) neprodyšně napojen minimálně jeden externí velkoplošný filtr (6) s velkou aktivní plochou (290’) pro filtraci nadechovaného a/nebo vydechovaného vzduchu uživatelem filtračního prostředku (236).

2. Filtrační prostředek (236) zachycující drobné částice nadechovaného vzduchu dle nároku 1 vyznačující se tím, že na neprodyšnou membránu (424) jsou napojeny dva velkoplošné filtry (6), jeden opatřený nádechovým ventilem (35) a druhy výdechovým ventilem (34) pro zajištění jednosměrného proudění vzduchu pro zamezení nadechování vydechnutého vzduchu.

3. Filtrační prostředek (236) zachycující drobné částice nadechovaného vzduchu dle nároku 1 vyznačující se tím, že velká aktivní plocha (290') pro filtraci je vytvořena složením aktivní plochy (290') minimálně jedním záhybem (316).

4. Filtrační prostředek (236) zachycující drobné částice nadechovaného vzduchu dle nároku 1, vyznačující se tím, že minimálně jeden velkoplošný filtr (6) je napojen pres otvor (85) na výdechový ventilátor (302) pro snížení odporu, který filtry (6) kladou vzduchu a tím ulehčení dýchaní.

5. Filtrační prostředek (236) zachycující drobné částice nadechovaného vzduchu dle nároku 1, vyznačující se tím, že velkoplošný filtr (6) je tvořený jedním z: hepa filtrem se skládanou filtrační membránou (250), kapsou (5013) se složenou filtrační membránou (250), částicovým filtrem ze skládaných vláken.

6. Filtrační prostředek (236) zachycující drobné částice nadechovaného vzduchu podle nároku 1, vyznačující se tím, že hepa filtr nebo kapsa (5013) se skládanou filtrační membránou (250) je složena z minimálně dvou ploch spojených jedním záhybem k sobě s odstupem pro průchod vzduchu, zvětšující skládáním jednotlivých plošek na sebe aktivní plochu (290') pro filtraci oproti filtru stejného rozměru jen s jednou filtrační plochou nebo částicový filtr se skládanými vlákny je složen se skládaných vláken do tloušťky filtru minimálně 4mm, zvětšující účinnost filtru oproti standardnímu tenkému filtru jen z jedné filtrační membrány.

7. Filtrační prostředek (236) zachycující drobné částice nadechovaného vzduchu podle nároku 4, vyznačující se tím, že ventilátor (30) je tvořen nádechovým ventilátorem (306) pro vytvoření přetlaku v prostoru (5008) filtračního prostředku (236) a tak zamezení pronikaní nefiltrovaného vzduchu netěsnostmi do filtračního prostředku (327) při nádechu a usnadnění nádechu

8. Filtrační prostředek (236) zachycující drobné částice nadechovaného vzduchu podle nároku 7, vyznačující se tím, že výdech jde přes velkoplošný filtr (6) nebo výdechový ventil (34), volitelně s výdechovou rousku, bez ventilátoru (30) pro zachování přetlaku v prostoru (5008).

9. Filtrační prostředek (236) zachycující drobné částice nadechovaného vzduchu podle nároku 4, vyznačující se tím, že (30) je tvořen nádechovým ventilátorem (306) a výdech jde přes výdechový ventilátor (302) napojeny přes otvor (85) na velkoplošný filtr (6) pro zvýšení objemu vzduchu proudícího přes prostor (5008) a tím urychlení jeho výměny.

10. Filtrační prostředek (236) zachycující drobné částice nadechovaného vzduchu podle nároků 1, vyznačující se tím, že nádech jde přes minimálně jeden filtr (6) a minimálně jeden nádechový ventilátor (306) a/nebo nádechový ventil (35) a výdech přes výdechový ventilátor (302) a/nebo

- 5 CZ 2021 - 485 A3 výdechový ventil (34) zajištující jednosměrný proud vzduchu proudícího filtračním prostředkem pro zamezeni vdechovaní vydechnutého vzduchu.

11. Filtrační prostředek (236) zachycující drobné částice nadechovaného vzduchu podle nároku 10, vyznačující se tím, že ventil (34) je opatřeny výdechovou rouskou (210) tvořenou minimálně jedním z: kapsou (5013), bavlněnou rouškou (317), síťkou (212).

12. Filtrační prostředek (236) zachycující drobné částice nadechovaného vzduchu podle nároku 11, vyznačující se tím, že rouška (210) je vyrobena z materiálů s nižší třídou ochrany a tedy okolí, než filtr (6), který svou vyšší třídou ochrany chrání uživatele, a nižší třída ochrany výdechové roušky (210) je volena pro menší odpor, který klade výdechová rouška (210) vzduchu pro snazší dýchaní při úspoře energie potřebné pro pohon ventilátoru (30).

13. Filtrační prostředek (236) zachycující drobné částice nadechovaného vzduchu podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že obsahuje výdechový ventil (34) a/nebo výdechový ventilátor (302) volitelně doplněný výdechovou rouškou (210) uzpůsobenou k filtraci vzduchu.

14. Filtrační prostředek (236) zachycující drobné částice nadechovaného vzduchu podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že neprodyšná membrána (424) je vyrobena z jednoho kusu materiálu ohybem (288) a minimálně jedním svarem (287).