PL240433B1

PL240433B1 - Maska osobista przeciwpyłowa

Info

Publication number: PL240433B1
Application number: PL430040A
Authority: PL
Inventors: Jan WIŚNIEWSKI; Jan Wiśniewski
Original assignee: Wisniewski Jan
Priority date: 2019-05-26
Filing date: 2019-05-26
Publication date: 2022-04-04
Also published as: PL430040A1; WO2020242325A1

Description

PL 240 433 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest maska osobista przeciwpyłowa, w szczególności jako maska miejska, przeciwpyłowa lub przeciwpyłowa i antymikrobowa, maska antysmogowa.

Znane tego typu rozwiązania składają się zazwyczaj z materiału lub tworzywa, uformowanego w sposób zasłaniający usta i nos, oraz jedno- lub wielostopniowego układu filtracyjnego.

Patent US4141703A dotyczy polimerowej maski przeciwpyłowej wyposażonej w wielostopniowy filtr.

Patent CA2337434 dotyczy maski z zaworem wylotowym, ułatwiającym wydech.

Patent WO2004100762 (A2) dotyczy systemu monitorującego skład chemiczny wydychanego powietrza, posiadający sensor i układ chłodzący, skraplający wilgoć poniżej punktu rosy i zbierający ją do pojemnika w którym znajduje się wyżej wymieniony sensor.

Wzór użytkowy CN208096075 dotyczy maski wyposażonej w wymiennik ciepła w postaci wielowarstwowego kanału przepływowego wewnątrz korpusu maski.

Zgłoszenie RU2578808 dotyczy dermalnej maski kosmetycznej, pozbawionej funkcji ochrony układu oddechowego, wyposażonej w termoelementy stosowane w ramach procedur kosmetycznych.

Wśród znanych masek pozbawionych właściwości przeciwpyłowych znajduje się rozwiązanie pozwalające na zmianę temperatury skóry twarzy w ramach zabiegów kosmetycznych. Wśród najbliższych budową rozwiązań można również wymienić system monitorujący skład chemiczny wydychanego powietrza, posiadający sensor i układ chłodzący, skraplający wilgoć poniżej punktu rosy i zbierający ją do pojemnika w którym znajduje się wyżej wymieniony sensor. Punktem wyjścia dla większości nowoczesnych masek przeciwpyłowych są maski wyposażone w jedno- lub wielostopniowy filtr.

Znanym i korzystnym rozwiązaniem do zastosowania w maskach, w tym pełniących dodatkową funkcję, jest uwzględnienie zaworu, ułatwiającego wydychanie powietrza i ograniczającego parowanie maski.

Celem przedmiotowego rozwiązania jest umożliwienie wykorzystania różnicy temperatur pomiędzy wewnętrzną stroną maski a chłodniejszym powietrzem zewnętrznym w celu generacji energii elektrycznej, oraz zasilania elementu oświetleniowego pozwalającego na uzyskanie niezależnego, nie wymagającego trzymania źródła światła, w trakcie użytkowania maski chroniącej układ oddechowy przeciwpyłowej mogącej posiadać dodatkowe, bardziej zaawansowane funkcję ochrony układu oddechowego.

Rozwiązanie według wynalazku ma postać maski przeciwpyłowej wyposażonej w co najmniej jeden generator termoelektryczny, korzystnie wykonany z polimeru PEDOT:PSS, przymocowany do korpusu maski. Dodatkowy korzystny wpływ możliwy jest do osiągnięcia kiedy generator termoelektryczny wyposażony jest w układ zasilający mogący obejmować źródło zasilania, korzystnie w postaci jednego lub więcej akumulatorów i kable zasilające, jak również sterownik zasilania. Pożądane jest by na wewnętrznej stronie generatora termoelektrycznego znajdował się układ skraplający wilgoć. Dodatkowe korzystne skutki możliwe są do osiągnięcia jeżeli układ skraplający wilgoć posiada rynienki, korzystnie nachylone w dół w kierunku połowy szerokości generatora termoelektrycznego. Pożądane jest by jedna lub więcej rynienek zwężała się kierunku połowy szerokości generatora termoelektrycznego. Dodatkowy korzystny wpływ możliwy jest do osiągnięcia jeżeli co najmniej część wewnętrznej powierzchni generatora termoelektrycznego ma charakter hydrofobowy, korzystnie superhydrofobowy. Dodatkowy korzystny wpływ możliwy jest do osiągnięcia w wariancie wyposażonym w co najmniej jeden filtr po wewnętrznej stronie obudowy maski - korzystnie by ten filtr lub filtry były wymienne. Dodatkowe korzystne skutki można osiągnąć gdy przynajmniej część filtrów na wyposażeniu maski spełnia standardy EPA, korzystnie standard HEPA13. Dodatkowe korzystne skutki można osiągnąć gdy przynajmniej część filtrów na wyposażeniu maski jest reaktywna biologicznie, korzystnie z włókna bambusowego, sojowego lub kokosowego lub z węgla aktywnego. Dodatkowe korzystne skutki można osiągnąć gdy jeden lub więcej filtrów na wyposażeniu maski jest filtrami chemicznymi. Celowe jest gdy do zewnętrznej powierzchni generatora termoelektrycznego przymocowany jest radiator. Lepszy odpływ wilgoci można uzyskać kiedy względem maski ustawionej pionowo, kąt odchylenia w kierunku zewnętrznym górnej krawędzi generatora termoelektrycznego od jego dolnej krawędzi wynosi od 3 do 50 stopni, korzystnie od 5 do 30 stopni, najkorzystniej od 5 do 15 stopni. Dodatkowe korzyści osiągalne są gdy generator termoelektryczny posiada w swojej dolnej części co najmniej jeden otwór prowadzący na zewnątrz korpusu maski, korzystnie nachylony do dołu, korzystnie zwężający się ku zewnętrznej stronie korpusu maski. Dodatkowy korzystny wpływ możliwy jest do osiągnięcia gdy radiator posiada żebra odstające

PL 240 433 B1 od generatora termoelektrycznego w sposób nierównomierny względem siebie, szczególnie odstające od generatora termoelektrycznego w sposób nierównomierny względem siebie, celowo w sposób nierównomierny na swojej długości. Dodatkowe korzyści osiągalne są w wariancie, w którym korpus maski posiada na swoich krawędziach co najmniej jedną uszczelkę, korzystnie porowatą, mogącą posiadać wyżłobienia na substancję łagodzącą stany zapalne skóry, korzystnie zawierającą wyciąg z aloesu, mogącą posiadać na swojej powierzchni substancję łagodzącą stany zapalne skóry, korzystnie zawierającą wyciąg z aloesu i mogącą posiadać w głębi porów, substancję łagodzącą stany zapalne skóry, korzystnie zawierającą wyciąg z aloesu. Dodatkowe korzyści w zasilaniu generatora termoelektrycznego i usuwaniu wilgoci osiągalne są, gdy generator termoelektryczny posiada na swojej wewnętrznej stronie wąsy, odstające częściowo lub w całości na boki poza krawędzie generatora termoelektrycznego. Dodatkowe korzyści powstają przy wyposażeniu maski element oświetleniowy, szczególnie w postaci diody elektroluminescencyjnej. Poprzez korpus obudowy rozumie się główne ciało maski, mogące mieć charakter częściowo przepuszczalny dla powietrza, obejmujące filtr cząstek mechanicznych lub takie do którego ten filtr jest przytwierdzany.

Maska została przedstawiona w przykładowym wykonaniu, na którym fig. 1 przedstawia maskę przeciwpyłową wyposażoną w generator termoelektryczny w rzucie z przodu, fig. 2 to maska z fig. 1 w widoku z dołu, a fig. 3 przedstawia przecięcie przez maskę z fig. 1 w widoku z tyłu.

Jak przedstawiono na fig. 1 maska w przykładzie wykonania posiada, przymocowany do korpusu maski 1, generator termoelektryczny 2, ustawiony pod kątem dziesięciu stopni do maski ustawionej pionowo, wyposażony w układ zasilania 3 obejmujący źródło zasilania 4 w postaci akumulatora, kable zasilające 5 i sterownik zasilania 6. Na wewnętrznej stronie generatora termoelektrycznego 2 znajduje się układ skraplający wilgoć 7 wyposażony w rynienki 8 nachylone w dół w kierunku połowy szerokości generatora termoelektrycznego 2. Do zewnętrznej powierzchni generatora termoelektrycznego 2 przymocowany jest radiator 10, a układ zasilania 3 wyposażony jest w gniazdo ładowania elementów zewnętrznych 11. Generator termoelektryczny posiada w swojej dolnej części jeden otwór 12 prowadzący na zewnątrz korpusu maski 1, nachylony do dołu, zwężający się ku zewnętrznej stronie korpusu maski 1. Radiator 10 posiada żebra 13, odstające od generatora termoelektrycznego 2 w sposób nierównomierny zarówno na swojej długości jak i względem siebie. Korpus maski 1 posiada na krawędziach uszczelkę 14 o porowatej strukturze wewnętrznej. Generator termoelektryczny 2 posiada na swojej wewnętrznej stronie wąsy 15, odstające częściowo na boki poza krawędzie generatora termoelektrycznego 2. Do układu zasilania 3 przyłączony jest element oświetleniowy 16 w postaci diody LED.

Działanie przedmiotu według wynalazku oferuje możliwości produkcji energii elektrycznej przez noszenie maski w środowisku o temperaturze otoczenia znacznie niższej niż temperatura wydychanego powietrza, oraz użycie go w celu naładowania akumulatora elektrycznego, przekazanie energii do innych urządzeń lub modułów, lub bezpośrednie lub pośrednie zasilenie elementu oświetleniowego, szczególnie w postaci energooszczędnej diody LED. Dodatkowo oferuje możliwość zmniejszania niekorzystnych stanów skórnych tworzących się na skutek długotrwałego noszenia masek szczelnie przylegających do powierzchni skóry. Wykorzystanie filtrów spełniających standardy EPA i HEPA pozwala na ograniczenie działania pyłów. Wykorzystanie filtrów reaktywnych biologicznie pozwala na ograniczenie szkodliwego działania bioaerozoli - w tym grzybicznych, bakteryjnych i wirusowych. Wykorzystanie jednego lub więcej filtrów chemicznych, pozwala na chemiczne usuwanie wielu grup substancji np. lotnych związków organicznych. Jeżeli co najmniej część wewnętrznej powierzchni generatora termoelektrycznego ma charakter hydrofobowy, korzystnie superhydrofobowy, uzyskuje się lepsze odrywanie, agregację i spływanie kropel. W zależności od m.in. projektowanej zdolności generacyjnej, konieczne może być dobranie radiatora, czyli wymiennika ciepła, pozwalającego na zwiększenie skuteczności wymiany ciepła po zewnętrznej stronie maski. Gdy radiator posiada żebra odstające od generatora termoelektrycznego w sposób nierównomierny względem siebie, celowo w sposób nierównomierny na swojej długości, możliwe jest zmniejszenie hamowania przepływu przez radiator warstwą przyścienną i przyspieszenie wymiany ciepła, zwiększając skuteczność działania radiatora. Dodanie porowatej uszczelki może pozwolić na osiągnięcie celowej szczelności przy mniejszym nacisku na skórę, ograniczając tym samym podrażnianie jej przy długotrwałym stosowaniu. Zastosowanie wąsów wystających poza powierzchnię generatora termoelektrycznego może pozwalać na skuteczniejszą generację energii elektrycznej na skutek zwiększenia powierzchni wymiany ciepła wewnątrz maski. Odbiór wilgoci w trakcie użytkowania maski przeciwpyłowej, w szczególności jako maski antysmogowej, może mieć pozytywny wpływ na odporność organizmu, zmniejszyć skłonność do zapadania na choroby, ograniczać wymieranie korzystnej mikroflory jamy ustnej, oraz zapobiegać zagrzybianiu w głębi jamy ustnej. Generator nie

Claims

PL 240 433 B1 przylega do skóry więc nie powoduje miejscowego wychłodzenia nabłonka, a dzięki wykorzystaniu zjawiska konwekcji wymuszonej osiąga wyższą sprawność. Źródło oświetlenia i energii wykorzystujące odpadowe ciepło emitowane podczas wydechu, może mieć w niektórych sytuacjach kluczowy wpływ na zdolność przeżycia, bezpiecznej podróży i odnalezienia schronienia.

Zastrzeżenia patentowe

1. Maska przeciwpyłowa, znamienna tym, że do korpusu maski (1) przymocowany jest generator termoelektryczny (2), korzystnie wykonany z polimeru PEDOT:PSS.
2. Maska według zastrz. 1, znamienna tym, że maska wyposażona jest w układ zasilania (3).
3. Maska według zastrz. 1 lub 2, znamienna tym, że układ zasilania (3) posiada źródło zasilania (4), korzystnie w postaci jednej lub więcej akumulatorów i kable zasilające (5).
4. Maska według zastrz. 2 lub 3, znamienna tym, że układ zasilania (3) posiada sterownik zasilania (6).
5. Maska według zastrz. 1, 2, 3 lub 4, znamienna tym, że na wewnętrznej stronie generatora termoelektrycznego (2) znajduje się układ skraplający wilgoć (7).
6. Maska według zastrz. 1,2, 3, 4 lub 5, znamienna tym, że układ skraplający wilgoć (7) posiada rynienki (8), korzystnie nachylone w dół w kierunku połowy szerokości generatora termoelektrycznego (2).
7. Maska według zastrz. 6, znamienna tym, że jedna lub więcej rynienek (8) zwęża się w kierunku połowy szerokości generatora termoelektrycznego (2).
8. Maska według zastrz. 1,2, 3, 4, 5, 6 lub 7, znamienna tym, że co najmniej część wewnętrznej powierzchni generatora termoelektrycznego (2) ma charakter hydrofobowy, korzystnie superhydrofobowy.
9. Maska według zastrz. 6 lub 7, znamienna tym, że powierzchnia rynienek (8) ma charakter hydrofobowy, korzystnie superhydrofobowy.
10. Maska według zastrz. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 lub 9, znamienna tym, że korpus maski (1) wyposażony jest w co najmniej jeden filtr (9), po wewnętrznej stronie, korzystnie wymienny.
11. Maska według zastrz. 10, znamienna tym, że przynajmniej część filtrów (9) spełnia standard EPA, korzystnie spełnia standard HEPA13.
12. Maska według zastrz. 10 lub 11, znamienna tym, że przynajmniej część filtrów (9) jest reaktywna biologicznie, korzystnie sojowa, kokosowa, bambusowa tub z węgla aktywnego.
13. Maska według zastrz. 10, 11, lub 12, znamienna tym, że jeden lub więcej filtrów (9) jest filtrami chemicznymi.
14. Maska według zastrz. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, lub 13, znamienna tym, że do zewnętrznej powierzchni generatora termoelektrycznego (2) przymocowany jest radiator (10).
15. Maska według zastrz. 2, 3, 4, 5,.6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, lub 14, znamienna tym, że układ zasilania (3) posiada gniazdo ładowania elementów zewnętrznych (11), korzystnie typu lightning, micro-USB lub USB-C.
16. Maska według zastrz. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 lub 15, znamienna tym, że dla maski ustawionej pionowo, kąt odchylenia w kierunku zewnętrznym górnej krawędzi generatora termoelektrycznego (2) od jego dolnej krawędzi wynosi od 3 do 50 stopni, korzystnie od 5 do 30 stopni, najkorzystniej od 5 do 15 stopni.
17. Maska według zastrz. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 lub 16, znamienna tym, że generator termoelektryczny (2) posiada w swojej dolnej części co najmniej jeden otwór (12) prowadzący na zewnątrz korpusu maski (1), korzystnie nachylony do dołu, korzystnie zwężający się ku zewnętrznej stronie korpusu maski (1).
18. Maska według zastrz. 14, 15, 16 lub 17, znamienna tym, że radiator (10) posiada żebra (13) odstające od generatora termoelektrycznego (2) w sposób nierównomierny względem siebie.
19. Maska według zastrz. 14, 15, 16, 17 lub 18, znamienna tym, że radiator (10) posiada żebra (13) odstające od generatora termoelektrycznego (2) w sposób nierównomierny na swojej długości.
20. Maska według zastrz. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 lub 19, znamienna tym, że korpus maski (1) posiada na krawędziach co najmniej jedną uszczelkę (14), korzystnie porowatą.