FI87047B - Luftvaexlingssystem foer andningsskydd och andningsskydd. - Google Patents

Description

1 87047

HENGITYSSUOJAIMEN ILMANOHJAUSJÄRJESTELMÄ JA HENGITYSSUOJAIN

Keksinnön kohteena on ilmanohjausjärjestelmä hengityssuojaimeen ja hengityssuojain.

Hengityssuojaimia on perinteisesti käytetty pääasiassa teollisuus- ja maataloustöissä haitallisilta pölyiltä ja kaasuilta suojautumiseen. Enenevässä määrin suojaimia käytetään myös kotitalouksissa, esimerkiksi siitepölyallergian välttämiseksi. Seu-raavassa esitetään muutamia erilaisia ratkaisuja hengityssuojaimien venttiilijärjestelyistä.

FI-patenttihakemuksen 833006 mukaan suodinsiltatyyppisen puo-linaamarin uloshengitysventtiili on sijoitettu vinosti naamarin kasvo-osan yläosaan, josta venttiilin kautta ilma kulkeutuu ulkoilmaan. EP-patenttihakemuksen 258508 mukaan uloshengitysventtiili ja sisäänhengitysventtiili on sijoitettu samakeskisesti kasvo-osaan suojaimen etuosaan. Uloshengitysilma kulkeutuu suoraan ulkoilmaan kasvo-osasta.

Eräs hengityssuojaimien suurimmista ongelmista on lauhdeveden muodostuminen kasvo-osan tiivistepinnoille. Ylimääräinen kosteus aiheuttaa bakteerikasvuston voimakasta lisääntymistä ihoa vasten oleville pinnoille synnyttäen ihottumaa ja yliherkkyyttä. Lisäksi naamari on erittäin epähygieeninen, mikäli useampi ihminen vuorottelee naamarin käytössä. Lauhdeveden muodostuminen johtuu siitä, että suojaimien kasvo-osan ulkopuolella ilman lämpötila on alhaisempi kuin kasvo-osan sisäpuolella. Lämmin ja kostea uloshengitysilma tiivistyy vedeksi kasvo-osan pinnoille silloin, kun niiden lämpötila on ns. kastepistelämpötilan alapuolella.

Toinen merkittävä ongelma on kylmän sisäänhengitysilman hengittäminen pakkassäällä. Koska hengityssuojaimen läpi hengittäminen aiheuttaa aina jonkin verran hengitysvastusta, joutuu suojaimen käyttäjä yleensä hengittämään sellaisella hengitystekniikalla, että varsinkin kohtuullisen raskaasti työskennellessään kylmä ilma kulkee suoraan hengityselimiin. Astmaatikoille tämä aiheuttaa suoranaisen terveysriskin.

Pakkanen aiheuttaa usein myös jään muodostumista uloshengitys- 2 87047 venttiiliin, jolloin suodattamaton ilma saattaa vuotaa jäätyneen uloshengitysventtiilin kautta väärään suuntaan kasvo-osan sisään.

Yleinen puute hengityssuojaimissa on se, että uloshengitysilma poistuu suojaimesta liian lähellä sisäänhengitysilman sisäänme-noa. Tällöin aiheutuu se vaara, että hengitysilman hiilidioksidipitoisuus nousee liian korkeaksi. Korkeaksi kumuloitunut hiilidioksidipitoisuus aiheuttaa päänsärkyä, väsymystä ja pahimmassa tapauksessa jopa tajunnan menetyksen. Turvallisena rajana viranomaiset pitävät n. 1 %:n pitoisuutta sisäänhengitettäessä.

Eräs työturvallisuutta ja käyttömukavuutta vähentävä epäkohta useissa nykyisin käytössä olevissa naamareissa on silmälasien ja suojalasien sumentuminen lämpimän ja kostean uloshengitysilman vaikutuksesta. Tämä johtuu tavallisesti siitä, että uloshengi-tysilmalla on mahdollisuus ohjautua esteettä uloshengitysvent-tiilistä suoraan laseihin.

Koska vanhoissa hengityssuojaimissa uloshengitysventtiili on naamarin ulkopinnassa välittömässä yhteydessä ympäröivään epäpuhtaaseen ilmaan, uloshengitysventtiilin mahdollinen vuoto saa aikaan sen, että venttiilin ulkopuolella sen välittömässä läheisyydessä oleva likainen ilma saattaa päästä pienissä määrin si-säänhengitysilmaan sisäänhengitysvaiheessa syntyvän alipaineen takia.

Keksinnön mukaisella suojaimen ilmanohjausjärjestelmän avulla saadaan aikaan ratkaiseva parannus edellä esitettyihin epäkohtiin. Tämän toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle turvahengitin-tyyppisen suojaimen ilmanohjausjärjestelylle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa, sekä suojaimelle, mitä on esitetty vaatimuksessa 7.

Keksinnön tärkeimpänä etuna voidaan pitää, että lauhdeveden muodostuminen kasvo-osan tiivistepinnoille vähenee oleellisesti. Samalla sisäänhengitysilma lämpiää, ja suojaimen käyttö on turvallista myös pakkasella. Myös uloshengitysilman sekoittuminen sisäänhengitysilmaan minimoituu.

3 87047

Keksinnön mukaisessa järjestelyssä uloshengitysventtiilin sijainnin takia uloshengitysventtiilin vuotama ilma on huomattavasti puhtaampaa kuin suojaimen ympäröimä ilma, koska epäpuhdas ympäristön ilma ei ole uloshengitysventtiilin välittömässä läheisyydessä, vuotoilma on pääosin kerran suodatettua ja uloshen-gitettyä ilmaa. Esim. hiukkasia epäpuhtautena sisältävä ilma on puhtaampaa runko- ja kasvotiivisteosan välissä kuin naamarin ulkopinnalla, koska uloshengitetty ilma viipyy hengitysten välisen ajan uloshengitysventtiilin ympärillä ja uloshengitysilman paineen työntäessä likaista ilmaa poispäin venttiiliaukosta.

Seuraavassa keksintöä selitetään yksityiskohtaisesti oheisiin piirustuksiin viittaamalla.

Kuva 1 esittää turvahengitintä räjäytyskuvana.

Kuva 2 esittää turvahengitintä ylhäältä päin osittain leikattuna.

Kuva 3 esittää turvahengitintä sivulta päin osittain kuvan 2 linjaa C-C pitkin leikattuna.

Kuvat 4a ja 4b esittävät lämmönsiirtopintojen kahta erilaista toteutusmuotoa.

Kuva 5 esittää keksinnön mukaisen suojaimen isometristä kokoon-panokuvaa.

Kuva 1 esittää kaaviollisesti keksinnön mukaista turvahengitintä räjäytyskuvana. Suojain koostuu suodatinta suojaavasta ritilä-osasta 1, suodattimesta 2, kannatinrivat sisältävästä runko-osasta 3, jossa on reikä sisäänhengitysilmaa varten, venttiili-kehyksestä 4, johon liitetään sisään- ja uloshengitysventtiilit 5 ja 6, sekä kasvotiivisteosasta 7, joka kiinnitetään venttiili-kehykseen 4, suojaimen kiinnityshihnoista, joita ei ole esitetty kuvassa 1. Suojaimen runko-osan 3 yläosaan on sijoitettu ilman ohjainlevy 8.

Kuvassa 2 on turvahengitin esitetty kokoonpantuna ylhäältä päin osittain leikattuna. Kuvassa kiinnityshihnat 9 on esitetty kat- 4 87047 koviivoilla.

Kuva 3 esittää sivulta osittain kuvan 2 linjaa C-C pitkin leikattua naamaria kokoonpantuna ja kasvoille asennettuna. Kuvasta nähdään, miten lämmin uloshengitysilma ohjautuu uloshengitys-venttiilin 6 läpi runko-osan 3 ja kasvotiivisteosan 7 väliseen ilmatilaan 11. Lämmin uloshengitysilma kohoaa konvektion vaikutuksesta ylöspäin ilmatilassa 11, kunnes se kohtaa ilman ohjain-levyn 8. Ohjainlevy 8 ohjaa suurimman osan lämpimästä ilmasta takaviistoon kohti turvahengittimen käyttäjän korvia. Näin ollen turvahengittimen runko-osan ja kasvotiivisteosan väliseen ilmatilaan syntyy lämpimän ilman virtaus, joka pitää kyseisen ilmatilan lämpötilan oleellisesti ulkoilman lämpötilaa korkeammalla. Numerolla 16 on esitetty irrotettavaa suojavisiiriä.

Ilmatilassa oleva lämmin uloshengitysilma pitää kasvotiivisteosan ulkopinnan kastepistelämpötilan yläpuolella, ja siten lauhdeveden muodostuminen kasvotiivisteosan sisäpinnoille vähenee oleellisesti.

Ilmatilassa oleva lämmin uloshengitysilma lämmittää myös runko-osan 3 takapintana olevan lämmönsiirtopinnan 12. Lämmönsiirto-pinnasta lämpö siirtyy johtumalla kannatusripoihin 13. Lämmenneet kannatusrivat luovuttavat lämpöä ripojen välissä kulkevaan suodatettuun sisäänhengitysilmaan. Näin ollen sisäänhengitysil-man lämpötila ei ole vaarallisen kylmä astmaatikoillekaan.

Koska hiilidioksidipitoinen uloshengitysilma kulkeutuu omassa ilmatilassaan ja poistuu olennaisesti suojaimen päistä, sillä on pienet mahdollisuudet kulkeutua uudelleen sisäänhengitettäväksi. Tämä parantaa suojaimen käyttöturvallisuutta.

Ohjainlevyn 8 ansiosta lämmin ilma ei pääse aiheuttamaan silmä-suojaimien huurtumista.

Kuvissa 4a ja 4b on esitetty toinen mahdollinen ratkaisu lämmönsiirtopinnan 12 rakenteeksi. Rivat 13 ovat niin muodostetut, että runko-osa 3 on olennaisesti yhtä paksu ripojen kärkien kohdalla kuin ilman siirtokanavien 10 kohdalla. Tällä konstruktiolla saadaan aikaan tehokkaampi lämmönsiirto suuremman pinta-alan 5 87047 ja tasaisemman runko-osan paksuuden ansiosta.

Kuvassa 5 on numerolla 15 merkitty kiinnitystappia, jolla riti-läosa 1 kiinnitetään runko-osaan. Paineen tasausaukot 14 voidaan tehdä esim. ritiläosan 1 suojaimen alle kaartuvaan osaan, jolloin tasausaukot yhtyvät suojaimen ollessa kokoonpantuna runko-osan 3 vastaaviin kohtiin tehtyihin aukkoihin.

Erityisesti on huomattava, että keksinnön mukaista suojainta on selitetty vain yhteen sen edulliseen toteuttamisesimerkkiin viitaten. Tällä ei kuitenkaan millään tavoin haluta rajoittaa keksintöä vain tätä esimerkkiä koskevaksi vaan monet muunnokset ovat mahdollisia seuraavien patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

Claims (10)

1. 6 87047
2. 1. Ilmanohjausjärjestelmä ilman epäpuhtauksilta suojaavaan hengitys suo jaimeen, joka suojain muodostetaan kumin tyyppisestä aineesta valmistetusta kasvotiivisteosasta (7), runko-osaan (3) ja venttiilikehykseen (4) liitetyistä uloshengitys- ja sisään-hengitysventtiileistä (5, 6), suodattimesta (2), jonka läpi ilma hengitetään kasvo-osaan (7), tunnettu siitä, että ulos-hengitysventtiilin (6) läpi tuleva ilma ohjataan runko- ja kas-votiivisteosan (3, 7) väliseen tilaan (11).
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ilmanohjausjärjestelmä, tunnettu siitä, että hengityssuojaimen runko-osan (3) yläosassa on olennaisesti suojaimen runko-osasta (3) kohti suojaimen käyttäjän kasvoja suuntautuva kasvojen muodot huomioon ottava ilman ohjainlevy (8).
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ilmanohjausjärjestelmä, tunnettu siitä, että uloshengitysilma lämmittää runko-osan (3) lämmönsiirtopintaa (12) sekä läramönsiirtoripoja (13), joista lämpöä luovutetaan sisäänhengitysilmaan.
5. 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ilmanohjausjärjestelmä, tunnettu siitä, että uloshengitysilma lämmittää kasvo-tiivisteosan (7) ulkopintaa pitäen sen sisälämpötilan kastepis-teen yläpuolella ehkäisten lauhdeveden muodostumisen kasvotii-visteosan (7) sisälle.
6. 5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ilmanohjausjärjestelmä, tunnettu siitä, että lämmönsiirtoripoihin (13) on muodostettu ripojen suuntaiset onkalot tai urat.
7. 6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ilmanohjausjärjestelmä, tunnettu siitä, että uloshengitysilma poistuu suojaimesta olennaisesti suodatinpinnan suuntaisesti runko-osan (3) lämmön-siirtopinnan (12) ja ohjainlevyn (8) ohjatessa ilman virtausta. 1 ilman epäpuhtauksilta suojaamiseen tarkoitettu hengityssuojain, joka suojain muodostetaan kumin tyyppisestä aineesta valmistetusta kasvotiivisteosasta (7), runko-osaan (3) ja venttii- 7 87047 likehykseen (4) liitetyistä uloshengitys- ja sisäänhengitysvent-tiileistä (5, 6), suodattimesta (2), jonka läpi ilma hengitetään kasvo-osaan (7), tunnettu siitä, että uloshengitysventtii- lin (6) ulostuloaukko on runko- ja kasvotiivisteosan (3, 7) välissä ja sisäänhengitysventtiilin (5) sisääntuloaukko runko-osassa (3) suodatinpinnan alla.
8. 8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen suojain, tunnettu siitä, että tilan (11) toisena seinänä olevaan lämmönsiirtopintaan (12) on liitetty toistensa kanssa samaa kappaletta olevat läm-mönsiirtorivat (13).
9. 9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen suojain, tunnettu siitä, että lämmönsiirtopinnan (12) tilaan (11) päin oleva seinä sisältää tilaan (11) auki olevat edullisesti pitkänomaiset urat ja/tai onkalot.
10. 10. Patenttivaatimuksen 8 mukainen suojain, tunnettu siitä, että uloshengitysventtiilin (6) uiko- ja/tai alapuolelle runko-osaan (3) ja ritilään (1) on tehty paineen tasausaukot (14). 87047