PL239703B1 - Przyłbica ze sterowaną wentylacją - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest przyłbica ze sterowaną wentylacją.

Dotychczas znane są różne sposoby i urządzenia do ochrony przed wdychaniem zanieczyszczonego powietrza. Większość tych sposobów polega na oczyszczaniu powietrza na różnego rodzaju filtrach. Do oczyszczania wdychanego powietrza stosowane są też pochłaniacze i filtropochłaniacze. Powietrze, po usunięciu z niego zanieczyszczeń aerozolowych jest doprowadzane do odizolowanej maską twarzową przestrzeni oddychania użytkownika. W wielu rozwiązaniach do wnętrza maski doprowadza się czyste powietrze z niezależnego źródła lub oczyszczone powietrze zewnętrzne. Znane są też rozwiązania chroniące przed wydychanymi zanieczyszczeniami bioaerozolowymi, które mogą skażać powietrze zewnętrzne.

Z opisu zgłoszeń patentowych US4807619A i US2004040561A1 znane są maski na twarz chroniące użytkownika przed wdychaniem zanieczyszczonego powietrza. Maski te wykonane są z porowatych materiałów filtracyjnych, na których oczyszczane jest wdychane powietrze zewnętrzne. Podczas wdychania powietrza wewnątrz maski wytwarza się podciśnienie wymuszające przepływ zewnętrznego powietrza poprzez porowaty materiał filtracyjny maski i jego oczyszczanie z aerozoli i bioaerozoli.

Opis zgłoszenia patentowego US4488547A przedstawia maskę chirurgiczną jednorazowego użytku, która zmienia kolor, gdy wzrasta jej wilgotność i maleje skuteczność filtrowania bakterii.

W opisie patentowym US7131442B1 przedstawiona jest maska do filtrowania zanieczyszczeń powietrza. Maska ta posiada wykonaną z włókniny warstwę filtrującą powietrze i zakładana jest na twarz użytkownika z wykorzystaniem mocujących pasków. Filtrująca powietrze dwuskładnikowa warstwa włókniny jest uformowana w kształcie miseczki i ma zmechaconą powierzchnię.

Opis zgłoszenia patentowego WO2011026515A1 przedstawia maskę twarzową wykonaną z wielowarstwowego materiału filtrującego posiadającą zawór dla wydychanego powietrza.

Z opisu zgłoszenia patentowego CZ2001268A3 znana jest filtrująca maska, która zaopatrzona jest w filtr powietrza wdychanego oraz zawór z filtrem dla powietrza wydychanego.

Maska ochronna wykonana z nieporowatego materiału posiadająca wkład filtrujący i zawór wydechowy, który otwiera się podczas wydychania powietrza, gdy wzrasta ciśnienie wewnątrz maski znana jest z opisu zgłoszenia patentowego US5062421A.

Niektóre rozwiązania, oprócz zabezpieczania przed wdychaniem aerozoli i bioaerozoli, ochraniają także oczy lub całą twarz użytkownika. Takie maski przedstawione są w opisie zgłoszenia patentowego EP0625344A2 oraz w opisie patentowym PL186335B1. Z opisu wzoru użytkowego CN210019912U znany jest zestaw składający się z maski twarzowej połączonej rozłącznie z osłoną chroniącą oczy.

W opisie zgłoszenia patentowego AU2020100503A4 przedstawiona jest maska na twarz, która ma zamontowany co najmniej jeden czujnik mikroorganizmów, który po ich wykryciu we wdychanym powietrzu włącza co najmniej jedną zainstalowaną w masce diodę UV niszczącą mikroorganizmy.

Opis zgłoszenia wzoru użytkowego CN208193408U przedstawia respirator z dwoma wentylatorami. Jeden doprowadza powietrze pod osłonę twarzy, a drugi odprowadza wydychane powietrze.

W opisie patentowym US10687568B2 ujawnione są rozwiązania kasków chirurgicznych składających się z odpowiednio ukształtowanej obudowy z wentylatorem i źródłem światła. Obudowa wyposażona jest w przezroczystą osłonę twarzy, a część czołowa zaopatrzona jest w otwory wentylacyjne. Osłona twarzy jest połączona z obudową kasku za pomocą jednego lub więcej zapięć na rzepy.

Rodzaj opaski na głowę z możliwością zmiany jej dopasowania i wyposażoną w osłonę twarzy opisany jest w zgłoszeniu patentowym CN105395314A.

Z opisu patentowego US10449397B2 znane jest urządzenie indywidualnej ochrony w postaci zakładanego na głowę wentylowanego kaptura. Urządzenie wyposażone jest w źródło promieniowania ultrafioletowego do dezynfekcji doprowadzanego powietrze. Podobne urządzenia do zastosowań w praktyce medycznej ujawnione są w opisach patentowych US10420386B1 i EP2517757B1. Urządzenia te składają się z kasku zaopatrzonego w przezroczystą osłonę twarzy oraz z pozostałych części kaptura zakładanego na głowę użytkownika. Urządzenia wyposażone są w odpowiednio dopasowane systemy wentylujące.

Opis patentowy US8225421B1 przedstawia urządzenie osłaniające twarz, które zawiera ramowy element nośny składający się z górnej, dolnej i bocznej części, do którego doczepiana jest przesłona.

Konstrukcję ochronnego nakrycia głowy z przeźroczystą osłoną i izolującą od otoczenia warstwą materiałową zamieszczono w opisie patentowym US8453262B2.

Z opisów patentowych PL228222B1, PL235005B1 znane są sposoby i urządzenia do ochrony przed wdychaniem zanieczyszczonego powietrza. Sposoby te polegają na doprowadzaniu oczyszczonego powietrza do strefy nosa i ust użytkownika. Z kolei z opisów patentowych PL228223B1,

PL 239 703 B1

PL228269B1, PL228270B1 znane są sposoby i urządzenia do ochrony przed wydychanymi zanieczyszczeniami powietrza. Urządzenia składają się z modułu wytwarzającego podciśnienie powietrza, który połączony jest z dyszami wlotowymi powietrza wyposażonymi w regulowaną szczelinę lub otwory.

Problemem większości znanych sposobów i urządzeń do ochrony przed zanieczyszczeniami powietrza, który nie został do końca rozwiązany jest niezbyt skuteczna ochrona oraz brak komfortu odczuwany przez użytkownika.

Dotychczasowe rozwiązania chroniące układ oddechowy mają kilka niekorzystnych cech. Przede wszystkim są niewygodne i w przypadku większości z nich nie zapewniają skutecznej ochrony przed zanieczyszczeniami powietrza. To ostatnie dotyczy szczególnie filtrujących półmasek, które nie są szczelne, zatykają się z upływem czasu ich użytkowania i nie gwarantują odpowiedniej ochrony.

Celem wynalazku jest doprowadzanie oczyszczonego powietrza do strefy oddychania użytkownika, w taki sposób aby czuł się on komfortowo i był w jak najwyższym stopniu zabezpieczony przed wdychaniem zanieczyszczeń obecnych w powietrzu poza strefą oddychania. Jest to szczególnie ważne w sytuacjach, gdy konieczna jest ochrona układu oddechowego przed różnego rodzaju zanieczyszczeniami powietrza, w tym wirusowymi, bakteryjnymi i grzybowymi.

Istotą przyłbicy ze sterowaną wentylacją posiadającej opaskę nadmuchową, według wynalazku jest to, że składa się z opaski nadmuchowej posiadającej korpus opasujący czoło użytkownika oraz z dyszy posiadającej korpus zamocowany do dolnej przeźroczystej części twarzowej przyłbicy. W korpusie opaski znajduje się kanał z wlotem. Na otwartej ścianie kanału znajdują się żaluzje połączone za pomocą uchwytu. W korpusie dyszy znajduje się kanał z przewodem. W górnej ścianie kanału dyszy znajdują się przelotowe otwory. Na górnej ścianie korpusu dyszy znajduje się prowadnica, w której znajduje się przesłona z przelotowymi otworami. Na wewnętrznej i zewnętrznej powierzchni przeźroczystej części twarzowej przyłbicy znajdują się zespoły czujników wilgotności i temperatury powietrza, które połączone są z modułem sterującym zamocowanym do obudowy wentylatora nadmuchowego, który połączony jest przewodem poprzez filtr powietrza z wlotem kanału korpusu opaski oraz z przewodem korpusu dyszy. Korzystnie wlot znajduje się w środkowej części górnej ściany kanału korpusu opaski lub na końcu kanału korpusu opaski. Opcjonalnie do korpusu opaski dołączone są zaczepy do mocowania opaski na przyłbicy.

Korzystnym skutkiem zastosowania wynalazku jest to, że poprzez doprowadzanie oczyszczonego powietrza bezpośrednio do strefy najbliższego otoczenia nosa i ust użytkownika, nie pomniejsza się komfortu i nie zawęża się mu pola widzenia. Wynalazek może być stosowany w warunkach, w których konieczna jest ochrona dróg oddechowych przed zanieczyszczeniami aerozolowymi i bioaerozolowymi powietrza. Rozwiązanie według wynalazku może być szczególnie korzystne w salach operacyjnych i gabinetach lekarskich, w których personel jest narażony na szkodliwe oddziaływanie zanieczyszczeń aerozolowych i bioaerozolowych emitowanych podczas wykonywanych procedur.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest uwidoczniony na rysunku, na którym poszczególne figury przedstawiają:

Fig. 1 - przyłbica z regulowanym nadmuchem w widoku perspektywicznym od góry i od strony czoła użytkownika,

Fig. 2 - opaska w widoku perspektywicznym od dołu i od strony czoła użytkownika,

Fig. 3 - opaska w widoku od strony czoła użytkownika,

Fig. 4 - opaska w przekroju wzdłuż linii A-A,

Fig. 5 - opaska w przekroju wzdłuż linii B-B,

Fig. 6 - korpus dyszy w widoku z góry,

Fig. 7 - korpus dyszy w przekroju wzdłuż linii C-C.

Przyłbica ze sterowaną wentylacją w przykładzie wykonania przedstawionym na rysunku składa się z opaski nadmuchowej posiadającej korpus 1 opasujący czoło użytkownika oraz z dyszy posiadającej korpus 2 zamocowany do dolnej przeźroczystej części twarzowej przyłbicy 3. W korpusie 1 opaski znajduje się kanał 1a, którego przekrój zamkniętej ściany ma kształt części elipsy z dłuższą średnicą wynoszącą 12 mm. Wlot 1b do kanału 1a znajduje się w środkowej części górnej ściany kanału 1a. Wloty 1c znajdują się na końcach kanału 1a. Na otwartej ścianie kanału 1a znajdują się żaluzje 4 połączone za pomocą uchwytu 5. Żaluzje 4 i łączący je uchwyt 5 wykonane są twardego PCV. W korpusie 2 dyszy, którego widok z góry ma kształt wycinka pierścienia o szerokości 10 mm znajduje się kanał 2a z przewodem 2b połączonym z wentylatorem nadmuchowym (10) poprzez filtr powietrza (11). Kanał 2a w korpusie 2 dyszy ma prostokątny przekrój o wymiarach 5x8 mm. Wzdłuż górnej ściany kanału 2a rozmieszczone są przelotowe otwory 2c o średnicy 3 mm, których krawędzie oddalone są od siebie

PL 239 703 B1 o 15 mm. Na górnej ścianie korpusu 2 dyszy znajduje się prowadnica 2d, w której znajduje się przesłona 6 z przelotowymi otworami 6a. Przesłona 6 ma kształt wycinka pierścienia o wymiarach dopasowanych do prowadnicy 2d i umożliwiających jej przesuwanie w prowadnicy 2d. Przelotowe otwory 6a mają średnicę 3 mm i ich krawędzie rozmieszczone są co 15 mm wzdłuż przesłony 6. Korpusu 1 opaski nadmuchowej, korpus 2 dyszy wykonane są z żywicy ABS - poliakrylonitryl-co-butadien-co-styren, a przesłona 6 wykonana jest elastycznego PCV. Wloty 1b i 1c oraz przewód 2b połączone są poprzez filtr 11 z wentylatorem nadmuchowym 10, którym jest modyfikowany wentylator 7530 DC 5V firmy Gdstime. Filtrem 11 jest obudowany zestaw wymiennych ramek z filtrami Hepa H14 wykonanymi z włókien szklanych. Jako moduł sterujący 9 zastosowany jest regulator PWM 6 V o symbolu CCM5D. Na wewnętrznej i zewnętrznej powierzchni przeźroczystej części twarzowej przyłbicy 3 znajdują się czujniki wilgotności i temperatury powietrza 7 i 8, które połączone są z modułem sterującym 9 zamocowanym do obudowy wentylatora nadmuchowego 10. Czujnikami wilgotności i temperatury powietrza 7 i 8 są czujniki DHT11 produkowane przez firmę OEM. Opaska nadmuchowa zamocowana jest na przyłbicy 3 za pomocą zaczepów 12 dołączonych do korpusu 1 opaski.

Działanie przyłbicy ze sterowaną wentylacją przedstawionej w przykładzie wykonania polega na tym, że zewnętrzne powietrze za pomocą wentylatora nadmuchowego 10 doprowadza się na filtr 11 i oczyszcza się z zanieczyszczeń, po czym oczyszczone powietrze kieruje się wlotami 1b i 1c do kanału 1a. Stamtąd powietrze jest doprowadzane poprzez otwartą ścianę kanału 1a i żaluzje 4 w kierunku czoła lub nosa i ust użytkownika. Regulowanie kierunku i mocy strumienia doprowadzanego powietrza odbywa się poprzez zmianę położenia uchwytu 5, a tym samym zmianę ustawienia płaszczyzn żaluzji 4 względem powietrza przepływającego w kanale 1a oraz zwiększanie albo zmniejszanie prześwitu między żaluzjami 4. Zmieniany jest w ten sposób kierunek i ilość doprowadzanego powietrza. Oczyszczone powietrze kieruje się również przewodem 2b do kanał 2a w korpusie 2 dyszy. Z kanału 2a powietrze jest doprowadzane poprzez przelotowe otwory 2c i ustawione w tej samej osi przelotowe otwory 6a w przesłonie 6 do przestrzeni wokół nosa i ust użytkownika. Regulowanie strumienia doprowadzanego przez dyszę powietrza odbywa się poprzez odpowiednie przesuwanie przesłony 6. Przelotowe otwory 6a znajdujące się w przesłonie 6 zachodzą na otwory 2c w ścianie kanału 2a dyszy i zmieniana jest część wspólna ich pola powierzchni albo przesłona 6 całkowicie zamyka otwory 2c. Regulowanie strumienia doprowadzanego powietrza odbywa się także automatycznie za pomocą modułu sterującego 9, do którego doprowadzane są sygnały z czujników wilgotności i temperatury powietrza 7 i 8 mierzących w sposób ciągły te parametry wewnątrz i na zewnątrz przyłbicy 3. Użytkownikowi dostarczana jest odpowiednia ilość oczyszczonego powietrza i zapobiega się zaparowaniu powierzchni przeźroczystej części twarzowej przyłbicy 3.

Wykaz oznaczeń:

- korpus opaski

1a - kanał

1b - pierwszy wlot

1c - drugi wlot

- korpus dyszy

2a - kanał

2b - przewód

2c - otwór

2d - prowadnica

- przyłbica

- żaluzja

- uchwyt

- przesłona

6a - otwór

- zespół pierwszych czujników wilgotności i temperatury powietrza

- zespół drugich czujników wilgotności i temperatury powietrza

- moduł sterujący

- wentylator nadmuchowy

- filtr powietrza

- zaczep

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Przyłbica ze sterowaną wentylacją posiadająca opaskę nadmuchową, znamienna tym, że składa się z opaski nadmuchowej posiadającej korpus (1) opasujący czoło użytkownika oraz z dyszy posiadającej korpus (2) zamocowany do dolnej przeźroczystej części twarzowej przyłbicy (3), przy czym w korpusie (1) opaski znajduje się kanał (1a) z wlotem (1 b, 1c), zaś na otwartej ścianie kanału (1a) znajdują się żaluzje (4) połączone za pomocą uchwytu (5), natomiast w korpusie (2) dyszy znajduje się kanał (2a) z przewodem (2b), przy czym w górnej ścianie kanału (2a) dyszy znajdują się przelotowe otwory (2c) oraz na górnej ścianie korpusu (2) dyszy znajduje się prowadnica (2d), w której znajduje się przesłona (6) z przelotowymi otworami (6a), natomiast na wewnętrznej i zewnętrznej powierzchni przeźroczystej części twarzowej przyłbicy (3) znajdują się zespoły czujników wilgotności i temperatury powietrza (7, 8), które połączone są z modułem sterującym (9) zamocowanym do obudowy wentylatora nadmuchowego (10), który połączony jest przewodem poprzez filtr powietrza (11) z wlotem (1 b, 1c) kanału (1a) korpusu (1) opaski oraz z przewodem (2b) korpusu (2) dyszy.
2. 2. Przyłbica według zastrz. 1, znamienna tym, że wlot (1b) znajduje się w środkowej części górnej ściany kanału (1a) korpusu (1) opaski.
3. 3. Przyłbica według zastrz. 1, znamienna tym, że wlot (1c) znajduje się na końcu kanału (1a) korpusu (1) opaski.
4. 4. Przyłbica według zastrz. 1, znamienna tym, że do korpusu (1) opaski dołączone są zaczepy (12) do mocowania opaski na przyłbicy (3).