CZ285977B6

CZ285977B6 - Nosní svorka pro uchycení respirátoru

Info

Publication number: CZ285977B6
Application number: CZ971112A
Authority: CZ
Inventors: David Michael Castiglione
Original assignee: Minnesota Mining And Manufacturing Company
Priority date: 1994-10-13
Filing date: 1995-09-01
Publication date: 1999-12-15
Also published as: MX9702667A; PL179214B1; JP3625833B2; EP0785733A1; CN1107467C; NO971693D0; AU682627B2; CZ111297A3; PL319486A1; NO971693L; KR100373970B1; CZ296061B6; ES2139941T3; CA2200312A1; US5558089A; CN1443497A; DK0785733T3; DE69513677D1; DE69513677T2; AU3626495A

Abstract

Nosní svorka (12) použitelná pro těsné přilnutí respirátoru k nosu nositele respirátoru. Tato nosní svorka (12) zahrnuje nelineární pásek (18), který má první a druhé křídlo (20, 22) a středovou část (24). Mezi prvním křídlem (20) a středovou částí (24), uprostřed středové části (24), a mezi středovou částí (24) a druhým křídlem (22) jsou uspořádány první, druhý, resp. třetí ohyb.ŕ

Description

Nosní svorka pro uchycení respirátoru

Oblast techniky

Vynález se týká nosní svorky, která má velikost a tvar, jenž jí umožní přiléhavě přichytit respirátor k lidskému nosu, v případě, že se svorka použije v kombinaci s respirátorem tak, že respirátor těsně přilne k nosu osoby nesoucí respirátor a k oblasti přechodu mezi nosem a tváří.

Dosavadní stav techniky

Respirátory (rovněž označované jako filtrační obličejové masky), které se nosí tak, že překrývají dýchací cesty nositele, se nosí obecně ze dvou důvodů: (1) aby zabraňovaly vstupu nečistot nebo kontaminujících látek do dýchacího traktu nositele; a (2) aby chránily ostatní před působením patogenů a dalších kontaminovaných látek vydechovaných nositelem. V prvním případě se respirátor používá v prostředí, jehož vzduch obsahuje částice škodlivé pro nositele, například vkarosámách. V druhém případě se respirátor nosí v prostředí, kde existuje vysoké riziko infekce, například na operačním sále.

Pro správnou funkci respirátoru je v obou případech nezbytné, aby těsně obepnul obličej nositele a v této poloze setrval i během pohybu uživatele. Známé respirátory většinou sledují obrys lidského obličeje a dobře přilnou k tvářím a k bradě nositele. Nicméně v oblasti nosu dochází k radikální změně kontury obličeje, která znesnadňuje těsné obepnutí této části lidského obličeje. Vznik netěsností mezi respirátorem a obličejem nositele umožní vzduchu pronikat do vnitřního prostoru respirátoru nebo naopak z vnitřního prostoru tohoto respirátoru ven bez toho, že by prošel filtračním médiem. Pokud není vdechovaný a vydechovaný vzduch filtrován, může docházet ke vstupu kontaminujících látek do dýchacího traktu nositele nebo naopak k vystavení ostatních osob působení kontaminujících látek vydechovaných nositelem respirátoru. Navíc uosob, které nosí brýle, může vydechovaný vzduch, unikající z vnitřního prostoru respirátoru netěsností mezi respirátorem a obrysem obličeje v oblasti nosu, způsobit zamlžení brýlí a zhoršit tak nositeli viditelnost.

Je pravda, že svorky, používané v současnosti pro uchycení respirátoru v oblasti nosu, umožňují přichytit respirátor tak, že těsně přilne k obličeji i v této problematické nosní partii. Běžné nosní svorky mají formu ohebných, velmi měkkých, lineárních hliníkových proužků, viz například patenty US 5,307,796, 4,600,002, 3,603,315 a rovněž patentová přihláška GB 2,103,491 A. Běžné nosní úchytky umožňují sice těsné přilnutí respirátoru k nosu nositele, ale často se tohoto přilnutí dosahuje za cenu omezení průchodu vzduchu nosními cestami nositele. Kromě toho je známo, že konvenční nosní svorky vyvíjejí tlak na nos nositele a/nebo lícní kosti a způsobují tak nositeli nepohodlí.

Nedostatkem dalšího typu nosních svorek, který je popsán například v patentech US 2,153,437 a 2,572,254, je to, že nepřesahují přes homí část nosního hřbetu (vedou přes vstupní otvor do nosních cest dýchacích) a proto tyto svorky nejsou dobrými kandidáty pro komerční použití ve spojení s konvenčním respirátorem s plochými záhyby nebo miskovitě tvarovaným respirátorem.

Podstata vynálezu

Vynález poskytuje nový typ nosní svorky, která umožňuje přichytit respirátor k obličeji nositele tak, že těsně obepne nos uživatele v místě, kde nos přechází do tváří, a oblast tváří pod očima nositele. Tohoto těsného obepnutí lze dosáhnout bez toho, že by došlo k omezení proudění

-1 CZ 285977 B6 vzduchu nosními průduchy uživatele. Tato nosní svorka napomáhá tomu, aby vzduch, vdechovaný a vydechovaný nosními průduchy nositele, nemohl proudit z vnitřního prostoru respirátoru a naopak, aniž by prošel filtračním médiem respirátoru. To zvyšuje ochranu nositele a ostatních osob, u nichž existuje riziko, že by mohly být vystaveny vlivu kontaminujících látek vydechovaných nositelem respirátoru, kterou poskytuje tento respirátor. Tato nosní svorka rovněž pomáhá u osob nosících brýle zabraňovat úniku vydechovaného vzduchu z vnitřního prostoru masky v oblasti nosu a pod očima a tím mlžení brýlí zmíněného nositele.

Nosní svorka podle vynálezu zahrnuje:

a) nelineární pásek, který má první a druhé křídlo a středovou část uspořádanou mezi prvním a druhým křídlem, přičemž tato středová část má první a druhé rameno, která jsou vzájemně spojena a svírají mezi sebou úhel α 45 až 179°; a

b) první, druhý a třetí ohyb, které jsou uspořádány na nelineárním pásku mezi prvním křídlem a středovou částí, uprostřed středové části resp. mezi středovou částí a druhým křídlem. Velikost a tvar nosní svorky jsou navrženy tak, aby svorka zajistila respirátor na tváři nositele a napomohla jeho těsnému přimknutí k nosu nositele.

Nosní svorka podle vynálezu má jedinečný tvar, který ji odlišuje od známých nosních svorek pro přichycení respirátoru. Nosní svorky, používané obecně v této oblasti, mají při pohledu zepředu lineární tvar, viz například patentový dokument US 5,307,796. Další známé nosní svorky mají krokvový tvar, viz například patent GB 2,103,491 A. Na rozdíl od nich má nosní svorka podle vynálezu tři ohyby, uspořádané na nelineárním pásku. Od prvního konce nelineárního proužku k prvnímu ohybu vede první křídlo. Od prvního ohybu ke třetímu ohybu mluvíme o středové části a od třetího ohybu k druhému konci nelineárního pásku vede druhé křídlo. U výhodného provedení středová část zahrnuje dvě ramena, která jsou od sebe odsazena a svírají mezi sebou úhel 45 až 179°. První a druhé rameno jsou přichyceny k prvnímu resp. druhému křídlu. První a druhé křídlo a první a třetí ohyb na nosní svorce umožňuj í dosáhnout těsného přilnutí v místě, kde nos přechází v tváře. Středová část zase umožňuje dosáhnout těsného přilnutí k homí části nosního hřbetu nosu nositele. Křídla dále napomáhají těsnému přilnutí v místě tváří pod očima nositele. Přilnutí respirátoru, kterého se dosáhne pomocí nosní svorky podle vynálezu, zvyšuje pravděpodobnost toho, že kontaminující látky projdou přes filtrační médium. Použití nosních svorek podle vynálezu tedy zvyšuje bezpečnost nositele respirátoru a ostatních osob, které by mohly být jinak ohroženy kontaminujícími látkami, vydechovanými nositelem respirátoru, a zabraňuje zamlžení brýlí nositele respirátoru, ke kterému by došlo v případě existence netěsností v oblasti nosu nositele.

Tyto a další výhody vynálezu budou detailněji popsány v následující části zahrnující podrobný popis vynálezu a jsou znázorněny na přiložených výkresech. V této části a na všech přiložených obrázcích byly k označení shodných dílů použity shodné vztahové značky. Je zřejmé, že níže uvedený popis příkladného provedení vynálezu má pouze ilustrativní charakter a nikterak neomezuje rozsah vynálezu, který je jednoznačně vymezen přiloženými patentovými nároky.

Obr. 1 znázorňuje isomerický čelní pohled na respirátor 10, použitelný v kombinaci s nosní svorkou 12 podle vynálezu, umístěný přes nos a ústa nositele;

obr. 2 znázorňuje boční pohled na respirátor 10, použitelný v kombinaci s nosní svorkou 12 podle vynálezu, umístěný přes nos a ústa nositele;

obr. 3 znázorňuje čelní pohled na nosní svorku 12 podle vynálezu;

obr. 3a až 3c znázorňuje alternativní provedení nosních svorek 12', 12 a 12' podle vynálezu.

-2CZ 285977 B6

V rámci vynálezu se použil respirátor 10, který je patrný z obrázků 1 a 2. Tento respirátor má nosní svorku 12 upevněnu k tělu 14 respirátoru, která umožňuje, aby tělo 14 respirátoru těsně přilnulo k nosu nositele v místě, kde nos přechází v tváře a k horní části tváří pod očima nositele. Výraz respirátor, jak je zde použit, má generický význam a znamená filtrační zařízení, které překryje nos a ústa osoby, jenž toto zařízení nosí a výraz těsně přilne, jak je zde použit, znamená, že respirátor dosedá na obličej nositele tak, že se mezi respirátorem a obličejem nositele vytvoří v podstatě vzduchotěsný spoj. K tělu 14 respirátoru jsou připevněny pásky 16, které obepínají hlavu nositele a pomáhají tak těsnému přilnutí respirátoru k obličeji uživatele.

Pokud jde o obrázek 3, nosní svorka 12 zahrnuje nelineární pásek 18, který má první křídlo 20, druhé křídlo 22 a středovou část 24 uspořádanou mezi prvním křídlem 20 a druhým křídlem 22. Středová část 24 je navržena tak, že přesahuje přes horní část nosního hřbetu, pokud je respirátor přetažen přes obličej nositele (obr. 1 a obr. 2). Středová část 24 zahrnuje první rameno 23 a druhé rameno 25, která vybíhají z prvního křídla 20 resp. druhého křídla 22. První rameno 23 a druhé rameno 25 jsou vzájemně středově spojeny ve středové části 24. Výraz vzájemně spojeny, jak je zde použit, znamená, že ramena jsou k sobě připojena, ale nemusí k sobě být nezbytně připojena přímo.

Nelineární pásek 18 má rovněž první ohyb 26 a druhý ohyb 28 resp. třetí ohyb 30. Výraz ohyb, jak je zde použit, znamená, že tangenta směrnice křivky, definované nelineárním páskem, se mění od kladné směrnice k záporné směrnici a naopak. Výraz křivka, jak je zde použit v matematickém smyslu, zahrnuje přímou linii. Pro další ilustraci výrazu ohyb je třeba promítnout nelineární pásek 18 do roviny XY tak, že první ohyb 26 a třetí ohyb 30 budou ležet na ose X. Směrnice lineární tangenty vynesené k prvnímu křídlu 20 bude potom růst (kladná směrnice) od konce 32 až do bodu, kdy dosáhne ohybu 26, načež začne klesat (záporná směrnice) a bude klesat až do bodu, kdy dosáhne druhého ohybu 28. Počínaje druhým ohybem 28 bude mít tangenta křivkové středové části 24 kladnou směrnici, kterou si zachová až do okamžiku, kdy dosáhne ohybu 30, ve kterém začíná záporná směrnici, a zápornou hodnotu si zachová až do okamžiku, kdy lineární tangenta dosáhne druhého konce 34.

Délka křídel 20 a 22, definovaná jako vzdálenost mezi koncem 32 nebo 34 a ohybem 26 nebo 30, je označena velkým písmenem B resp. B' a zpravidla dosahuje přibližně 10 až 40 mm, výhodně přibližně 15 až 30 mm, a výhodněji přibližně 20 až 25 mm. Vzdálenost A mezi prvním ohybem 26 a třetím ohybem 30 dosahuje zpravidla přibližně 35 až 55 mm, a výhodně přibližně 40 až 50 mm. Středová část 24 má první rameno 23 a druhé rameno 25, svírající vzájemně úhel a, který představuje přibližně 45 až 179°, výhodně 75 až 150°, výhodněji přibližně 90 až 125° a nej výhodněji přibližně 100 až 115°. První křídlo 20 a druhé křídlo 22 sosou X svírají úhel γ resp. γ', které představují přibližně 20 až 40°, výhodně 30 až 35°, pokud první ohyb 26 a třetí ohyb 30 leží na této ose, viz obrázek 3. Další odkazy na úhly γ a γ' se budou týkat úhlů popsaných v předcházející větě. Šířka nelineárního pásku činí výhodně přibližně 2 až 10 mm, výhodně 3 až 6 mm. Šířka w může, nebo nemusí být konstantní, ale výhodně spadá do výše zmíněného rozmezí. Tloušťka nelineárního pásku (ve směru osy z (není znázorněna)) dosahuje výhodně přibližně 0,7 až 1,1 mm pro ne příliš silný respirátor, přičemž pro velmi slabé masky může být i menší, například 0,4 mm a na druhé straně pro velmi silné masky může dosahovat přibližně až 1,5 mm. Tloušťka nemusí být po celé délce nelineárního pásku konstantní, nicméně je výhodné, pokud v žádném úseku nevybočí z výše stanoveného rozmezí. Ačkoliv byl nelineární pásek 18 popsán jako pásek mající obecně obdélníkový průřez, je možné, aby měl tento pásek průřez zaoblený, trojúhelníkový, elipsovitý atd. Do rozsahu vynálezu rovněž spadají nosní svorky zahrnující nelineární pásky, které mají tyto průřezy.

Nosní svorka je výhodně vyrobena z ohebného materiálu, jakým je například hliník. Pro výrobu nosné svorky se výhodně používá hliníková slitina, například hliníková slitina 3003 (Aluminum Association Designation). Nosní svorka by mohla být rovněž vyrobena z dalších materiálů,

-3CZ 285977 B6 například z oceli nebo kovu zapouzdřeného v umělé hmotě. Výraz ohebný, jak je zde použit, znamená, že lze nosní svorku tvarovat neboli přizpůsobit nosu uživatele pouhým tlakem prstů. Nosní svorka je výhodně velmi měkká, takže pokud se přizpůsobí obličeji nositele, zůstane v takto přizpůsobené pozici až do okamžiku, kdy její pozici uživatel změní. Namísto ohebné, velmi měkké nosní svorky může být v rámci tohoto vynálezu použita pružinová svorka, která má popsané uspořádání. Nosní svorka může být ktělu respirátoru přichycena pomocí adheziva, například pomocí lepidla, které se aktivuje tlakem, nebo pomocí horkotavného lepidla. Horkotavné foliové adhezivo lze aplikovat na nosní svorku před přitisknutím k respirátoru. Lepidlo aktivovatelné tlakem nebo tekuté horkotavné lepidlo lze aplikovat současně s přichycením k masce. Mezi horkotavná lepidla, která lze použít patří například Scotchweld EC4060 (3M, St. Paul, Minnesota). Alternativně lze nosní svorku zapouzdřit do těla respirátoru nebojí držet mezi tělem respirátoru a látkou, která je k němu mechanicky připevněna.

Nosní svorka se může upravit tak, aby těsně přilnula k nosu nositele, ohnutím střední části do tvaru odpovídajícího zakřivené horní části nosního hřbetu nositele. První a druhý ohyb lze stlačit směrem k sobě v místě základny horní části nosního hřbetu tak, aby se zabránilo proudění vzduchu mezi tělem respirátoru a obličejem nositele v oblasti, kde nos přechází do tváří. Křídla lze přizpůsobit tak, aby sledovaly obrysy obličeje nositele v místě tváří pod očima.

Nosní svorka může mít i jiné uspořádání, než jaké je znázorněno na obrázku 3. Například, jak ukazuje obrázek 3a, nosní svorka 12' může mít méně zaoblený tvar, křídla 20' a 22’ jsou zcela lineární a středová část 24' zahrnuje dvě lineární ramena 23' a 25L U provedení znázorněného na obrázku 3a jsou ohyby 26', 28' a 30' mnohem ostřejší než u provedení znázorněného na obrázku 3. U provedení 3b má nosní svorka 12 ohyby 26, 28 a 30, které jsou definovány spíše přímkami než body. Provedení na obrázku 3b se rovněž liší tím, že první a druhé rameno 231' a 25H jsou vzájemně spojeny pomocí středového ramene 362. Nosní svorka 12', znázorněná na obrázku 3c, kombinuje různé znaky provedení znázorněných na obrázku 3, 3a a 3b. Jak ukazují všechny zmíněné obrázky, nosní svorka je výhodně zrcadlově symetrická kolem roviny, která středově půlí nelineární pásek. Ačkoliv je na obrázcích znázorněna pouze jediná nosní svorka pro uchycení těla respirátoru, je možné pro získání těsného přichycení respirátoru použít množinu těchto nosních svorek.

Tělo respirátoru může být zakřivené, polokulovité, nebo může mít čepičkovitý tvar, jak ukazuje například patent US 4,536,440 (Berg), patent US 4,807,619 (Dyrud a kol.) nebo patent US 5,307,796 (Kronzer a kol.). Pokud je to žádoucí, může mít tělo respirátoru jakýkoliv jiný tvar. Tělem respirátoru může být například čepičkovitá maska, jejíž konstrukce je popsána v patentu US 4,827,924 (Japuntich). Tělo respirátoru 14 může zahrnovat vnitřní tvarující vrstvu a vnější filtrační vrstvu (není znázorněna). Tvarující vrstva udává tělu respirátoru strukturu a představuje podpěru pro filtrační vrstvy. Tvarovací vrstva může být umístěna na vnitřní a/nebo vnější straně filtrační vrstvy a může být vyrobena například z netkané textilie tvořené tepelně pojitelnými vlákny, která je tvářena do čepičkovité konfigurace, například způsobem popsaným v patentovém spisu Kronzera a kol. Filtračním médiem je výhodně pás elektricky nabitých mikrovláken vyfukovaných z taveniny. Respirátor může být opatřen exhalačním ventilem, například nepřímým tekutinovým ventilem popsaným v patentovém dokumentu US 5,325,892 (Japuntich a kol.). Respirátorem může být rovněž naplocho skládaný respirátor, který je například popsán v patentech US 4,419,993, 4,419,994, 4,300,549,4,802,473 nebo Re. 28,102.

Pásky 16 mohou být výhodně vyrobeny z elastického materiálu, který způsobí, že tělo respirátoru 14 vyvine mírný tlak na obličej nositele. Pro výrobu pásků 16 lze použít celou řadu materiálů, například termoplastický elastomer, který se ultrazvukem přitaví ktělu respirátoru. Respirátor 3M 8710 je například respirátor, který používá ultrazvukem přitavené pásky. Rovněž lze použít tkané bavlněné elastické pásky, gumové kordy nebo pásy (např. z polyisoprenové gumy), stejně jako neelastické nastavitelné pásky.

-4CZ 285977 B6

Z výše uvedeného popisu je zřejmé, že vynález může mít celou řadu modifikací a alternací. Je tedy zřejmé, že se vynález neomezuje pouze na výše popsaná provedení, ale zahrnuje veškeré ekvivalenty, které jsou vymezeny přiloženými patentovými nároky.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Nosní svorka (12) pro uchycení respirátoru mající velikost a tvar, které napomáhají při uchycení respirátoru k nosu nositele, vyznačená tím, že sestává: z nelineárního pásku (18), který vykazuje při pohledu zepředu a promítnutí do roviny XY první ohyb (26), druhý ohyb (28) a třetí ohyb (30), první křídlo (20) a druhé křídlo (22) a středovou část (24), přičemž středová část (24) je uspořádaná mezi prvním křídlem (20) a druhým křídlem (22) a má první rameno (23) a druhé rameno (25), která jsou vzájemně spojena a svírají úhel a, jehož velikost je 45 až 179°, přičemž první ohyb (26) leží mezi prvním křídlem (20) a středovou částí (24), druhý ohyb (28) leží uprostřed středové částí (24) a třetí ohyb (30) leží mezi středovou částí (24) a druhým křídlem (22) nelineárního pásku (18).
2. Nosní svorka (12) podle nároku 1, vyznačená tím, že první křídlo (20) a druhé křídlo (22) má délku 10 až 40 mm a vzdálenost mezi prvním ohybem (26) a třetím ohybem (30) je 35 až 55 mm.
3. Nosní svorka (12) podle nároků laž 2, vyznačená tím, že první křídlo (20) a druhé křídlo (22) má délku 15 až 30 mm a vzdálenost mezi prvním ohybem (26) a třetím ohybem (30) je 40 až 50 mm.
4. Nosní svorka (12) podle nároků 2až 3, vyznačená tím, že první křídlo (20) a druhé křídlo (22) mají délku 20 až 25 mm a úhel α je 90 až 125°.
5. Nosní svorka (12) podle nároků 1 až 4, vyznačená tím, že úhel α je 100 až 115° a první křídlo (20) a druhé křídlo (22) svírají s osou X úhel γ resp. γ' 20 až 40°.
6. Nosní svorka (12) podle nároků laž 5, vyznačená tím, že nelineární pásek (18) má šířku 2 až 10 mm, tloušťku 0,4 až 1,5 mm a je tvořen z ohebného, velmi měkkého materiálu, přičemž první rameno (23) a druhé rameno (25) jsou vzájemně spojeny pomocí středového ramene (36).
7. Nosní svorka (12) podle nároků laž 6, vyznačená tím, že první křídlo (20) a první rameno (23) jsou zrcadlovým obrazem druhého křídla (25) a druhého ramene (22) v rovině symetrie vedené druhým ohybem (28), která je kolmá k rovině XY.