PL239707B1 - Przyłbica klimatyzowana - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest przyłbica klimatyzowana posiadająca nagłowie, opaskę nadmuchową i przeźroczystą osłonę twarzy. Składa się ona z opaski nadmuchowej posiadającej korpus (1) opasujący czoło użytkownika i zamocowany do nagłowia (2) oraz z przeźroczystej osłony twarzy (3) zamocowanej do korpusu (1) opaski. W korpusie (1) opaski znajduje się kanał z wlotem (1b). W ścianie kanału znajdują się przelotowe otwory. Wlot (1b) połączony jest przewodem poprzez filtr powietrza (4), kontroler wilgotności powietrza (5a, 5b), termoelektryczny klimatyzator (6) z wentylatorem nadmuchowym (7).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest przyłbica klimatyzowana.

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 wilgotności 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.

PL 239 707 B1

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, 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 odczuwany przez użytkownika dyskomfort.

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. Dodatkowo dotychczasowe rozwiązania nie umożliwiają regulowania temperatury i wilgotności powietrza, którym oddycha użytkownik. Te parametry dostarczanego powietrza mogą wpływać np. zaparowanie części twarzowej, na przegrzewanie twarzy, wysuszanie gałek ocznych albo łzawienie oczu lub mogą powodować inny dyskomfort.

Celem wynalazku jest doprowadzanie oczyszczonego i termicznie komfortowego powietrza do strefy oddychania użytkownika, w taki sposób aby nie odczuwał on dyskomfortu 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 klimatyzowanej posiadającej nagłowie, opaskę nadmuchową i przeźroczystą osłonę twarzy, według wynalazku jest to, że składa się z opaski nadmuchowej posiadającej korpus opasujący czoło użytkownika i zamocowany do nagłowia oraz z przeźroczystej osłony twarzy zamocowanej do korpusu opaski. W korpusie opaski znajduje się kanał z wlotem. W ścianie kanału znajdują się przelotowe otwory. Wlot połączony jest przewodem poprzez filtr powietrza, kontroler wilgotności powietrza, termoelektryczny klimatyzator z wentylatorem nadmuchowym.

Wskazane jest, aby korpus opaski zamocowany był do bocznych części nagłowia za pomocą zawiasów.

Korzystnie przelotowe otwory znajdują się w dolnej ścianie kanału korpusu opaski.

Opcjonalnie kontrolerem wilgotności powietrza jest osuszacz albo nawilżacz powietrza.

Wariantowo termoelektrycznym klimatyzatorem jest termoelektryczny schładzacz albo podgrzewacz powietrza.

Korzystnym skutkiem zastosowania wynalazku jest to, że oczyszczone i termicznie dopasowane do wymagań użytkownika powietrze jest doprowadzane bezpośrednio do strefy najbliższego otoczenia jego nosa i ust. Użytkownik ma zabezpieczoną ochronę przed zanieczyszczeniami otaczającego powietrza i nie odczuwa dyskomfortu podczas oddychania. 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. 1A - przyłbica klimatyzowana nałożona na głowę użytkownika w widoku perspektywicznym z góry i od przodu,

Fig. 1B - moduł kondycjonowania i oczyszczania powietrza,

Fig. 2 - przyłbica klimatyzowana nałożona na głowę użytkownika z odchyloną przeźroczystą osłoną twarzy w widoku perspektywicznym z góry i od przodu,

Fig. 3 - przyłbica klimatyzowana w widoku z góry,

Fig. 4 - przyłbica klimatyzowana w przekroju wzdłuż linii A-A,

Fig. 5 - przyłbica klimatyzowana w widoku perspektywicznym z dołu i od strony czoła użyt- kownika.

PL 239 707 B1

Przyłbica klimatyzowana w przykładzie wykonania przedstawionym na rysunku składa się z opaski nadmuchowej posiadającej korpus 1 opasujący czoło użytkownika i zamocowany do bocznych części do nagłowia 2 za pomocą zawiasów 8 oraz z przeźroczystej osłony twarzy 3 zamocowanej do korpusu 1 opaski za pomocą uchwytów. Korpus 1 opaski wykonany jest z żywicy ABS - poliakrylonitryl-co-butadien-co-styren. Nagłowie 2 sporządzone jest z wytrzymałego nylonu, a przeźroczysta osłona twarzy 3 wykonana jest z plexi portwest PRW-PW91CLR. W korpusie 1 opaski znajduje się kanał 1a o prostokątnym przekroju i wymiarach 7 x 12 mm. Kanał 1a połączony jest z wlotem 1b znajdującym się w środkowej części górnej ściany kanału 1a. Wzdłuż kanału 1a, w dolnej jego ścianie, wykonane są przelotowe otwory 1c o średnicy 4 mm, których krawędzie oddalone są od siebie o 4 mm. Wlot 1b połączony jest elastycznym poliuretanowym przewodem z filtrem powietrza 4 sprzęgniętym z kontrolerem wilgotności powietrza 5a, 5b, zintegrowanym z termoelektrycznym klimatyzatorem 6, który z kolei połączony jest z wentylatorem nadmuchowym 7. Filtrem powietrza 4 jest zestaw wymiennych filtrów Hepa H14 wykonanych z włókien szklanych. Kontrolerem wilgotności powietrza 5a i 5b jest odpowiednio osuszacz NC-4809 firmy Sichler i włączany ręcznie parowy mini nawilżacz powietrza marki ICOCO z USB. Jako termoelektryczny klimatyzator 6 zastosowane jest ogniwo Peltiera TES1-12704 14,6 V/4,3 A z aluminiowymi radiatorami, które to ogniwo w zależności od biegunowości podłączenia do zasilacza 9 działa jako termoelektryczny schładzacz albo podgrzewacz powietrza. Zasilaczem 9 jest zasilacz XL4015 z USB. Wentylatorem nadmuchowym 7 jest wentylator 7530 DC 5V firmy Gdstime.

Działanie przyłbicy klimatyzowanej przedstawionej w przykładzie wykonania polega na tym, że zewnętrzne powietrze za pomocą wentylatora nadmuchowego 7 doprowadza się do termoelektrycznego klimatyzatora 6, w którym powietrze w zależności od wymagań użytkownika jest ochładzane albo nagrzewane. Następnie powietrze jest kierowane do kontrolera wilgotności powietrza 5a i 5b, gdzie jest osuszane albo nawilżane. W dalszej kolejności kondycjonowane powietrze doprowadza się na filtr powietrza 4 i oczyszcza się z zanieczyszczeń, po czym oczyszczone powietrze dostarcza się przewodem do wlotu 1b kanału 1a w korpusie 1 opaski. Stamtąd powietrze jest doprowadzane poprzez otwory 1c do przestrzeni wokół nosa i ust użytkownika. Regulowanie strumienia doprowadzanego powietrza i jego parametrów termicznych - temperatury i wilgotności odbywa się ręcznie za pomocą wieloobrotowych potencjometrów zasilacza 9. Użytkownikowi dostarczana jest odpowiednia ilość oczyszczonego i termicznie komfortowego powietrza, która dodatkowo zapobiega zaparowaniu powierzchni przeźroczystej osłony twarzy 3.

Wykaz oznaczeń:

- korpus opaski 1a - kanał 1b - wlot 1c - otwór

- nagłowie

- przeźroczysta osłona twarzy

- filtr powietrza a, 5b - kontroler wilgotności powietrza

- termoelektryczny klimatyzator

- wentylator nadmuchowy

- zawias

- zasilacz

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Przyłbica klimatyzowana posiadająca nagłowie, opaskę nadmuchową i przeźroczystą osłonę twarzy, znamienna tym, że składa się z opaski nadmuchowej posiadającej korpus (1) opasujący czoło użytkownika i zamocowany do nagłowia (2) oraz z przeźroczystej osłony twarzy (3) zamocowanej do korpusu (1) opaski, przy czym w korpusie (1) opaski znajduje się kanał (1 a) z wlotem (1b), zaś w ścianie kanału (1a) znajdują się przelotowe otwory (1c), natomiast wlot (1b) połączony jest przewodem poprzez filtr powietrza (4), kontroler wilgotności powietrza (5a, 5b), termoelektryczny klimatyzator (6) z wentylatorem nadmuchowym (7).

   PL 239 707 B1
2. 2. Przyłbica według zastrz. 1, znamienna tym, że korpus (1) opaski zamocowany jest do bocznych części nagłowia (2) za pomocą zawiasów (8).
3. 3. Przyłbica według zastrz. 1, znamienna tym, że przelotowe otwory (1c) znajdują się w dolnej ścianie kanału (1 a) korpusu (1) opaski.
4. 4. Przyłbica według zastrz. 1, znamienna tym, że kontrolerem wilgotności powietrza (5a) jest osuszacz powietrza.
5. 5. Przyłbica według zastrz. 1, znamienna tym, że kontrolerem wilgotności powietrza (5b) jest nawilżacz powietrza.
6. 6. Przyłbica według zastrz. 1, znamienna tym, że termoelektrycznym klimatyzatorem (6) jest termoelektryczny schładzacz powietrza.
7. 7. Przyłbica według zastrz. 1, znamienna tym, że termoelektrycznym klimatyzatorem (6) jest termoelektryczny podgrzewacz powietrza.