RU2186597C1 - Semimask for respirator - Google Patents

Semimask for respirator Download PDF

Info

Publication number
RU2186597C1
RU2186597C1 RU2001101586/12A RU2001101586A RU2186597C1 RU 2186597 C1 RU2186597 C1 RU 2186597C1 RU 2001101586/12 A RU2001101586/12 A RU 2001101586/12A RU 2001101586 A RU2001101586 A RU 2001101586A RU 2186597 C1 RU2186597 C1 RU 2186597C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
obturator
contour
chin
hemisphere
half mask
Prior art date
Application number
RU2001101586/12A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
И.С. Костюченко
Ю.А. Романов
А.П. Боровских
А.Г. Субботин
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Сорбент-Центр Внедрение"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "Сорбент-Центр Внедрение" filed Critical Закрытое акционерное общество "Сорбент-Центр Внедрение"
Priority to RU2001101586/12A priority Critical patent/RU2186597C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2186597C1 publication Critical patent/RU2186597C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Respiratory Apparatuses And Protective Means (AREA)

Abstract

FIELD: device for protecting individual's breathing organs from hazardous industrial environment. SUBSTANCE: semimask has portion adjoining to obturator and made in the form of four conjugated arcs of circle and portion arranged in vertical plane perpendicular to front plane of semimask and made in the form of three conjugated arcs of circle, with middle concave arc of circle extending into hemisphere. Obturator has portion adjoining to chin and extending in horizontal plane intersecting hemisphere and arranged below circular portions for attachment of filtering cartridges and expiration valve. Chin portion of semimask is formed as arc of circle extending inside hemisphere and conjugated with vertical arcs of circle of front part adjoining to cheeks. Width, radius and bending angle of obturator, which are forming its section contour are gradually increasing from upper nose part to chin part along entire perimeter of obturator contour or mentioned geometric values are constant in chin part thereof. EFFECT: increased efficiency by optimal distribution of pressure over obturator contour and reliable attachment. 3 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к средствам индивидуальной защиты органов дыхания людей в условиях вредных производств, в частности к конструкциям полумасок для респираторов. The invention relates to personal protective equipment for respiratory organs of people in hazardous industries, in particular to the construction of half masks for respirators.

Полумаска является основной составной частью респираторов и состоит из сопрягающихся корпуса и обтюратора. Корпус предназначен для изоляции органов дыхания от окружающей среды, крепления фильтрующих патронов и клапана выдоха. Обтюратор служит для обеспечения герметичного прилегания полумаски к лицу с учетом широкого предела значений антропометрических величин. Задача решается путем установления ростовочного ассортимента полумасок (как правило, три ростовки) и применения для их изготовления эластичных материалов. The half mask is the main component of respirators and consists of a mating body and a seal. The body is designed to isolate the respiratory system from the environment, attach filter cartridges and exhalation valve. The shutter serves to ensure a tight fit of the half mask to the face, taking into account the wide range of anthropometric values. The problem is solved by establishing a size assortment of half masks (usually three sizes) and using elastic materials for their manufacture.

Сложная конфигурация полосы обтюрации, обусловленная многообразием значений антропометрических величин, их сочетаний в пределах одной расы, наличие людей в пределах небольшой территориальной общности, принадлежащих к разным расам, обуславливают сложные конструкции полумасок неправильных объемных форм, имеющих одну плоскость симметрии. Стремление упростить конструкцию обтюратора с недостаточным учетом значений антропометрических величин приводит к негативным следствиям: к увеличению давления полумасок на кожные покровы лица, к увеличению коэффициента подсоса полумаски по полосе обтюрации, к увеличению ограничения поля зрения полумаски. The complex configuration of the obturation strip due to the variety of values of anthropometric values, their combinations within the same race, the presence of people within a small territorial community, belonging to different races, determine the complex designs of half masks of irregular volumetric shapes having one plane of symmetry. The desire to simplify the design of the shutter with insufficient consideration of the values of anthropometric values leads to negative consequences: to increase the pressure of the half masks on the skin of the face, to increase the coefficient of suction of the half mask over the obturation strip, to increase the field of view of the half mask.

Известна фильтрующая полумаска, содержащая корпус и обтюратор. Корпус имеет сложную объемную форму, состоящую из геометрических фигур в виде прямоугольников и треугольников, полученных в результате последовательного складывания нескольких слоев материала, выворачивания, скрепления и расправления плоской эластичной заготовки (см., например, Патент РФ 2020985, кл. А 62 В 18/02, 1992 г.). Known filter half mask containing a housing and a shutter. The case has a complex three-dimensional shape, consisting of geometric shapes in the form of rectangles and triangles obtained by sequentially folding several layers of material, turning, bonding and straightening a flat elastic blank (see, for example, RF Patent 2020985, class A 62 B 18 / 02, 1992).

Полумаска имеет множество складок для образования углов элементов полумаски. Обтюратор полумаски не обеспечивает герметичное прилегание к лицу в связи с образованием гофр из-за многократного подвертывания заготовки при формировании обтюратора. The half mask has many folds to form the corners of the half mask elements. The half-mask obturator does not provide a tight fit to the face due to the formation of corrugations due to the repeated folding of the workpiece during the formation of the obturator.

Известна конструкция полумаски, корпус которой выполнен из плоской фигуры в виде эллипса. Объемность корпусу придают складки материала, расположенные под углом к большой оси эллипса, зафиксированные по полосе обтюрации (см., например, Патент РФ 2118902, кл. А 62 В 18/02, 1998 г.). A known design of the half mask, the body of which is made of a flat figure in the form of an ellipse. Bulkness of the body is imparted by folds of material located at an angle to the major axis of the ellipse, fixed along the obturation strip (see, for example, RF Patent 2118902, class A 62 B 18/02, 1998).

Однако наличие в данной конструкции складок, зафиксированных по полосе обтюрации, снижает герметичность ее прилегания к лицу и обуславливает повышенное давление полумаски на кожные покровы лица в области складок. However, the presence of folds fixed in the obturation strip in this design reduces the tightness of its fit to the face and causes increased pressure of the half mask on the skin of the face in the folds.

Известна полумаска, содержащая корпус, носовую пластинку и обтюратор. Корпус полумаски имеет форму полого конуса, выполненного из прямоугольной заготовки (см., например, заявку на ПМ 99109249/20, кл. А 62 В 7/00, от 1999 г.). Known half mask containing a housing, a nasal plate and an obturator. The body of the half mask has the shape of a hollow cone made of a rectangular blank (see, for example, application for PM 99109249/20, class A 62 B 7/00, from 1999).

Недостатком конструкции этой полумаски является относительно малая жесткость используемых материалов, не обеспечивающих устойчивость (каркасность) обтюратора по полосе обтюрации и, как следствие этого, большой коэффициент подсоса полумаски по полосе обтюрации. The design drawback of this half mask is the relatively low stiffness of the materials used, which do not provide stability (frame) of the shutter over the obturation strip and, as a result, the high coefficient of half mask suction over the obturation strip.

Известна полумаска для респиратора, содержащая эластичный корпус, состоящий из несущей и носовой частей, и сопрягающийся с корпусом обтюратор с полосой обтюрации. Несущая часть корпуса выполнена в виде полусферы, диаметр которой соответствует максимальному горизонтальному размеру полумаски. В секущих плоскостях, проходящих через полусферу, выполнены площадки для крепления фильтрующих патронов и для клапана выдоха. Конфигурация обтюратора образована дугами окружностей, радиусы которых, углы подгиба и ширина полосы обтюрации имеют постоянные значения по всему большому контуру полумаски. Контуры несущей и носовой частей корпуса образуют большой контур полумаски в области обтюратора. Контур полумаски в области обтюратора в плоскости, перпендикулярной большому контуру, образован двумя прямыми, сопрягающимися дугой окружности. Конструкция полумаски образована из элементарных геометрических фигур: полусферы, дуг окружностей, прямых и углов, что значительно упрощает процесс конструкторской разработки и изготовления пресс-форм для производства полумасок, при этом обеспечивается плотное прилегание полумаски к лицу по полосе обтюрации (см. Свидетельство РФ 14133, кл. А 62 В 18/02, 25.02.2000 г.). Known half mask for a respirator containing an elastic casing, consisting of a bearing and nose, and mating with the casing obturator with a strip of obturation. The bearing part of the body is made in the form of a hemisphere, the diameter of which corresponds to the maximum horizontal size of the half mask. In secant planes passing through the hemisphere, platforms for attaching filter cartridges and for the exhalation valve are made. The configuration of the obturator is formed by arcs of circles whose radii, bending angles and width of the obturation strip have constant values along the entire large contour of the half mask. The contours of the carrier and bow parts of the body form a large contour of the half mask in the area of the shutter. The contour of the half mask in the area of the shutter in a plane perpendicular to the large contour is formed by two straight lines, mating with an arc of a circle. The design of the half mask is formed from elementary geometric figures: hemispheres, arcs of circles, straight lines and angles, which greatly simplifies the process of design development and manufacturing of molds for the production of half masks, while ensuring a tight fit of the half mask to the face along the obturation strip (see RF Certificate 14133, class A 62 B 18/02, 02.25.2000).

Однако постоянство значений геометрических величин, определяющих обтюратор по всему большому контуру: ширина полосы обтюрации, радиусы дуг окружностей и углы подгиба, является существенным недостатком. Так, например, малые значения геометрических величин, формирующих обтюратор, не обеспечивают надежность крепления полумаски на лице при малых натяжениях тесем оголовья. Увеличение натяжения тесем приводит к повышенным давлениям на кожные покровы, особенно в области носа, что увеличивает коэффициент подсоса полумаски, особенно при поворотах головы. Увеличение ширины полосы обтюрации и радиусов ее подгиба не позволяет реализовать конструкцию в носовой части полумаски и приводит к значительному ограничению поля зрения. Прямой контур в плоскости, перпендикулярной фронтальному контуру, создает большое давление на кожные покровы лица в области скуловых костей, несмотря на использование эластомеров для изготовления полумасок. However, the constancy of the values of the geometric quantities that determine the obturator along the entire large contour: the width of the obturation strip, the radii of the arcs of circles and the bending angles, is a significant drawback. So, for example, small values of the geometrical quantities forming the obturator do not ensure the reliability of fastening the half mask on the face at low tension by the headband. An increase in tightness leads to increased pressure on the skin, especially in the nose, which increases the coefficient of suction of the half mask, especially when turning the head. The increase in the width of the obturation strip and the radii of its hem does not allow to realize the design in the bow of the half mask and leads to a significant limitation of the field of view. A direct contour in a plane perpendicular to the frontal contour creates a lot of pressure on the skin of the face in the region of the zygomatic bones, despite the use of elastomers for the manufacture of half masks.

Предлагаемым изобретением решается задача снижения давления обтюратора на кожные покровы лица путем оптимального распределения давления по полосе обтюрации и переноса части силы, обеспечивающей надежность крепления респиратора на лице, из области лица с повышенными болевыми ощущениями (скуловые кости, крылья носа) в область с малым болевым восприятием (щечные и подбородочную области лица). При этом обеспечиваются защитные (нормированный коэффициент подсоса по полосе обтюрации) и эргономические (малые значения ограничения поля зрения) параметры респиратора. The present invention solves the problem of reducing the pressure of the obturator on the skin of the face by optimally distributing the pressure over the obturation strip and transferring part of the force, which ensures the fastening of the respirator on the face, from the area of the face with increased pain (zygomatic bones, nose wings) to the area with low pain perception (buccal and chin areas of the face). At the same time, protective (normalized coefficient of suction along the obturation strip) and ergonomic (small values of the field of vision limits) respirator parameters are provided.

Для достижения указанного технического результата в полумаске для респиратора, содержащей эластичный корпус, состоящий из носовой части и выполненной в виде полусферы с диаметром, равным максимальному горизонтальному размеру полумаски, несущей части, в которой в секущих плоскостях выполнены круговые площадки для крепления фильтрующих патронов и клапана выдоха, и сопрягающегося с корпусом обтюратора, контур сечения которого формируется полосой обтюрации, радиусом и углом ее подгиба, при этом контуры несущей и носовой частей корпуса образуют большой контур в области обтюратора, состоящий из носовой, щечных и подбородочной частей, большой контур в области обтюратора выполнен в виде четырех сопрягающихся дуг окружностей, причем большой контур в области обтюратора в вертикальной плоскости, перпендикулярной фронтальной плоскости полумаски, выполнен в виде трех сопрягающихся между собой дуг окружностей, средняя из которых выполнена вогнутой внутрь полусферы, а контур обтюратора в подбородочной части выполнен в горизонтальной секущей полусферу плоскости, проходящей ниже круговых площадок для крепления фильтрующих патронов и клапана выдоха, в виде вогнутой внутрь полусферы дуги окружности, сопряженной с вертикальными дугами фронтального контура щечной части, при этом ширина полосы обтюрации, радиус и угол ее подгиба, формирующие контур сечения обтюратора, выполнены плавно увеличивающимися от верхней носовой к подбородочной части по всему полупериметру контура обтюратора или в подбородочной части обтюратора указанные геометрические величины имеют постоянные значения. To achieve the specified technical result in a half mask for a respirator containing an elastic body consisting of a bow and made in the form of a hemisphere with a diameter equal to the maximum horizontal size of the half mask, the bearing part, in which secant planes are made circular platforms for attaching filter cartridges and exhalation valve , and the obturator mating with the body, the section contour of which is formed by the obturation strip, the radius and angle of its bend, while the contours of the carrier and nose parts of the body form a large contour in the area of the obturator, consisting of the nasal, buccal and chin parts, a large contour in the area of the obturator is made in the form of four mating arcs of circles, and a large contour in the area of the obturator in a vertical plane perpendicular to the frontal plane of the half mask is made in the form of three mating between an arc of circles, the middle of which is made concave into the hemisphere, and the obturator contour in the chin is made in a horizontal plane cutting through the hemisphere, passing below e circular platforms for attaching filter cartridges and an exhalation valve, in the form of a circular arc concave into the hemisphere, conjugated with vertical arches of the front contour of the buccal part, while the width of the obturation strip, the radius and the angle of its bend, forming the contour of the obturator cross section, are continuously increasing from the top the nasal to the chin part along the entire perimeter of the obturator contour or in the chin part of the obturator the indicated geometric values have constant values.

Благодаря тому, что обтюратор в вертикальной плоскости, перпендикулярной фронтальной плоскости полумаски, имеет вогнутость в области скуловой кости (средняя из трех сопрягающихся дуг контура обтюратора вогнута внутрь полусферы), обеспечивается снижение избыточного давления на кожные покровы в этой области лица. Для снижения давления в носовой области контур обтюратора в этой плоскости дугой окружности большого радиуса отнесен в щечную область лица. Это позволило перераспределить давление на кожные покровы лица и перенести часть давления в щечную область с большим объемом тканей. Снятию большого давления с носовой области, наиболее восприимчивой к болевым ощущениям, способствует также и большая ширина полосы обтюрации в щечных и подбородочной областях лица, воспринимаемых давление, обусловленное избыточной силой оголовья (эластичными тесьмами), необходимой для надежности крепления респиратора на лице. Малый момент обобщенной силы в нижней части полумаски (малый рычаг) обуславливает умеренные давления в области носа (большой рычаг, малая сила, следовательно, малые давления). Плавно изменяющийся (увеличивающийся) угол подгиба полосы обтюрации от носовой области до подбородочной обеспечивает образование локального вектора давления, близкого к нормали, что практически исключает возникновение касательной (сдвиговой) составляющей силы, неблагоприятно воздействующей на ткани лица. Этому способствует и конфигурация полосы обтюрации: в подбородочной части она имеет вид вогнутой внутрь полусферы дуги, имеющей либо увеличивающиеся к подбородку ширину полосы обтюрации, радиус и угол ее подгиба или постоянные значения этих величин в подбородочной части и с учетом использования эластомеров и малой толщины полосы обтюрации, появилась возможность воспроизводить широкие пределы значений геометрических величин конфигураций подбородков лица. Due to the fact that the obturator in the vertical plane perpendicular to the frontal plane of the half mask has a concavity in the zygomatic bone region (the middle of the three mating arcs of the obturator contour is concave into the hemisphere), the overpressure on the skin integument in this area is reduced. To reduce pressure in the nasal region, the obturator contour in this plane by an arc of a large circle of radius is assigned to the buccal region of the face. This made it possible to redistribute the pressure on the skin of the face and transfer part of the pressure to the buccal region with a large volume of tissue. The large pressure width due to the excessive force of the headband (elastic bands) necessary for the reliability of fastening the respirator on the face also helps to relieve great pressure from the nasal region, the most susceptible to pain, also contributes to the large width of the obturation band in the buccal and chin areas of the face. A small moment of generalized force in the lower half of the mask (small lever) causes moderate pressure in the nose (large lever, small force, therefore, low pressure). A smoothly varying (increasing) angle of obliquity of the obturation strip from the nasal to the chin ensures the formation of a local pressure vector close to the normal, which virtually eliminates the occurrence of a tangent (shear) component of the force adversely affecting facial tissues. The configuration of the obturation strip also contributes to this: in the chin part, it has the appearance of an arc concave inward in the hemisphere, having either the obturation band width increasing to the chin, the radius and angle of its bend, or constant values of these values in the chin part and taking into account the use of elastomers and the small thickness of the obturation band , it became possible to reproduce the wide range of geometric values of the configurations of the chins of the face.

Снижение значений ограничения поля зрения достигается малыми значениями радиусов подгиба полосы обтюрации в области переносицы и крыльев носа, а обеспечение нормированного коэффициента подсоса по полосе обтюрации - путем увеличения избыточной силы, создаваемой оголовьем, приложенной к щечным и подбородочной частям обтюратора, т.е. к области лица с наименее восприимчивыми к болевым ощущениям кожными покровами. The reduction of the field of vision limits is achieved by small values of the bend radius of the obturation strip in the nose and wings of the nose, and the normalized coefficient of suction along the obturation strip is achieved by increasing the excess force created by the headband applied to the buccal and chin parts of the obturator, i.e. to the face with the least susceptible to pain skin.

Предлагаемая конструкция полумаски для респиратора представлена чертежами, где на фиг.1 изображен фронтальный вид полумаски; на фиг.2 и 3 - вертикальный и горизонтальный разрезы полумаски. The proposed design of the half mask for the respirator is presented by drawings, where figure 1 shows a front view of the half mask; figure 2 and 3 - vertical and horizontal sections of the half mask.

Полумаска состоит из эластичного корпуса, включающего несущую 1 и носовую 2 части и сопрягающийся с корпусом обтюратор 3 с полосой обтюрации. Контуры несущей 1 и носовой 2 частей корпуса образуют большой контур в области обтюратора 3, который состоит из носовой 4, щечных 5 и подбородочной 6 частей. The half mask consists of an elastic body, including the carrier 1 and nose 2 parts and mating with the body obturator 3 with a strip of obturation. The contours of the carrier 1 and the nasal 2 parts of the body form a large contour in the region of the obturator 3, which consists of the nasal 4, buccal 5 and chin 6 parts.

Несущая часть 1 корпуса выполнена в виде полусферы, радиус Ro которой равен половине максимального горизонтального размера L, соответствующей ростовки полумаски (фиг.2 и 3). Вертикальный размер Н полумаски (фиг.2) определен антропометрической величиной для данной ростовки полумаски (по ГОСТу 17263-79).The bearing part 1 of the body is made in the form of a hemisphere, the radius R o of which is equal to half the maximum horizontal size L, corresponding to the size of the half mask (figure 2 and 3). The vertical size H of the half mask (figure 2) is determined by the anthropometric value for this size of the half mask (according to GOST 17263-79).

Несущая часть 1 корпуса служит для крепления фильтрующих патронов и клапана выдоха. Для крепления фильтрующих патронов в секущих плоскостях, проходящих через полусферу и пересекающихся под углом 50-70o, выполнены площадки 7 (фиг. 3). Центр площадки 8 для крепления клапана выдоха размещен в диаметральной плоскости μ-μ, проходящей через центр полусферы и центры круговых площадок 7 для крепления фильтрующих патронов, или может быть смещен на малый угол в вертикальной плоскости.The bearing part 1 of the housing is used to secure the filter cartridges and the exhalation valve. For mounting filter cartridges in secant planes passing through a hemisphere and intersecting at an angle of 50-70 o , platforms 7 are made (Fig. 3). The center of the platform 8 for attaching the exhalation valve is placed in the diametrical plane μ-μ, passing through the center of the hemisphere and the centers of the circular platforms 7 for attaching the filter cartridges, or can be shifted by a small angle in the vertical plane.

Полумаска симметрична относительно вертикальной плоскости А-А. The half mask is symmetrical about the vertical plane AA.

Контур носовой части 2 обтюратора 3 выполнен из сопрягающихся между собой и цилиндрической частью в щечных областях радиуса R1 дуг окружностей:

Figure 00000002
и
Figure 00000003
Сопряжение дуг в точках а и b производят с учетом вертикального размера Н и дуги
Figure 00000004
с радиусом R2, определяемым антропометрической величиной для данной ростовки полумаски.The contour of the bow 2 of the shutter 3 is made of mating arcs of circles of mating between themselves and the cylindrical part in the buccal regions of radius R 1 :
Figure 00000002
and
Figure 00000003
The conjugation of arcs at points a and b is made taking into account the vertical size H and the arc
Figure 00000004
with a radius R 2 determined by the anthropometric value for a given half mask size.

Большой контур в области обтюратора (проекция) выполнен в виде четырех сопрягающихся дуг:

Figure 00000005
(фиг.1).A large contour in the area of the shutter (projection) is made in the form of four mating arcs:
Figure 00000005
(figure 1).

Большой контур обтюратора в вертикальной плоскости (проекция), перпендикулярной фронтальной плоскости полумаски, выполнен в виде трех сопрягающихся между собой дуг

Figure 00000006
окружностей. Средняя дуга
Figure 00000007
выполнена вогнутой внутрь полумаски, воспроизводя профиль лица в области скуловой кости.The large contour of the obturator in a vertical plane (projection) perpendicular to the frontal plane of the half mask is made in the form of three arcs interconnected
Figure 00000006
circles. Middle arc
Figure 00000007
made concave inside the half mask, reproducing the profile of the face in the zygomatic bone.

Нижняя часть полусферы отсечена горизонтальной секущей плоскостью νν, проходящей ниже круговых площадок для крепления фильтрующих патронов и клапана выдоха. В указанной секущей плоскости νν выполнен контур обтюратора в подбородочной части, который имеет вид вогнутой внутрь полусферы дуги

Figure 00000008
, сопряженной с обеих сторон с вертикальными дугами
Figure 00000009
фронтального контура (фиг.3).The lower part of the hemisphere is cut off by a horizontal secant plane νν, passing below circular sites for attaching filter cartridges and an exhalation valve. In the indicated secant plane νν, the obturator contour is made in the chin part, which has the form of an arc concave into the hemisphere
Figure 00000008
conjugated on both sides with vertical arcs
Figure 00000009
frontal contour (figure 3).

Контуры несущей 1 и носовой 2 частей корпуса образуют большой контур полумаски в области обтюратора 3 с периметром П=2(П12), где П1 - периметр контура носовой и щечной частей; П2 - периметр контура подбородочной части.The contours of the carrier 1 and nose 2 of the body parts form a large contour of the half mask in the area of the obturator 3 with the perimeter P = 2 (P 1 + P 2 ), where P 1 is the perimeter of the contour of the nose and buccal parts; P 2 - the perimeter of the contour of the chin.

Образовавшийся большой контур формирует обтюратор 3 с полосой обтюрации 9, при этом контур сечения обтюратора 3 образован дугами окружностей, радиусы г которых, углы подгиба α и ширина l полосы обтюрации плавно увеличиваются от носовой 4 к подбородочной части 5. В подбородочной 5 части обтюратора указанные геометрические величины могут иметь увеличивающиеся до оси симметрии А-А значения или постоянные значения по всей длине подбородочной части. В плоскости, параллельной диаметральной плоскости сечения полусферы, выполнен малый контур полумаски, вид которого определяется площадкой 8 и соображениями дизайна. Полумаска выполнена из эластомера, например антисептических рецептур резины, пластизолей. The resulting large contour forms the obturator 3 with the obturation strip 9, while the contour of the obturator 3 is formed by circular arcs, the radii of which, the bending angles α and the width l of the obturation strip smoothly increase from the bow 4 to the chin 5. In the chin 5 of the obturator, these geometric values can have values increasing to the axis of symmetry AA or constant values along the entire length of the chin. In the plane parallel to the diametrical plane of the hemisphere section, a small half mask contour is made, the shape of which is determined by platform 8 and design considerations. The half mask is made of elastomer, for example, antiseptic formulations of rubber, plastisols.

Конструктивно предлагаемая полумаска реализуется следующим образом. Structurally, the proposed half mask is implemented as follows.

Пример. Рассмотрим полумаску ПР-01 2-ого роста. В соответствии с ГОСТом 17263-79 для данной ростовки максимальный горизонтальный размер L=102 мм, максимальный вертикальный размер Н= 123 мм, радиус патрубков фильтрующих патронов и клапана выдоха

Figure 00000010
=17 мм и
Figure 00000011
=21 мм соответственно.Example. Consider the half mask PR-01 of the 2nd growth. In accordance with GOST 17263-79 for this size, the maximum horizontal size is L = 102 mm, the maximum vertical size is H = 123 mm, the radius of the nozzles of the filter cartridges and the exhalation valve
Figure 00000010
= 17 mm and
Figure 00000011
= 21 mm, respectively.

Для построения конфигурации несущей части 1 корпуса полумаски выбрана полусфера с центром О, радиус которой Ro равен половине максимального горизонтального размера L полумаски. На полусфере в секущих плоскостях, расположенных под углом 60o друг к другу, выполнены круглые площадки 7 для крепления фильтрующих патронов, а в секущей плоскости, проходящей через центр О полусферы и центры круговых площадок 7, выполнена круглая площадка 8 для клапана выдоха. Расстояние N (нормаль) от центра полусферы О до круглых площадок 7 определяется из прямоугольного треугольника:

Figure 00000012

Аналогично определяется расстояние от центра полусферы О до секущей плоскости для формирования в ней площадки 8 для клапана выдоха с учетом величины радиуса этой площадки.To build the configuration of the bearing part 1 of the half mask body, a hemisphere with a center O is selected, the radius of which R o is equal to half the maximum horizontal size L of the half mask. On the hemisphere in secant planes located at an angle of 60 o to each other, round platforms 7 for attaching filter cartridges are made, and in the secant plane passing through the center O of the hemisphere and the centers of circular platforms 7, a round platform 8 for the exhalation valve is made. The distance N (normal) from the center of the hemisphere O to the circular areas 7 is determined from a right triangle:
Figure 00000012

Similarly, the distance from the center of the hemisphere O to the secant plane is determined to form a platform 8 for the exhalation valve in it, taking into account the radius of this site.

Нижняя часть полусферы отсекается горизонтальной секущей плоскостью νν на расстоянии 35 мм от центра О полусферы. После чего определяют центр O1 дуги окружности для сопряжения прямой νν и окружности радиусом R1, причем R0=R11 (фиг.1).The lower part of the hemisphere is cut off by a horizontal secant plane νν at a distance of 35 mm from the center H of the hemisphere. After that, the center O 1 of the circular arc is determined for conjugation of the straight line νν and a circle of radius R 1 , with R 0 = R 1 + Ш 1 (Fig. 1).

Построение верхней носовой части 2 большого контура обтюратора производят с учетом максимального вертикального размера Н. Радиусом R2 из центра O2 вычерчивают дугу. Значения радиусов R2 для различных полумасок различны и зависят от среднестатистических антропометрических величин расы, возрастного контингента и т.п. Для полумаски ПР-01 второго роста R2=10 мм.The construction of the upper bow 2 of the large obturator contour is performed taking into account the maximum vertical size N. An arc is drawn with a radius R 2 from the center of O 2 . The values of the radii R 2 for different half masks are different and depend on the average anthropometric values of the race, age contingent, etc. For the half mask PR-01 of the second growth, R 2 = 10 mm.

Сопряжение дуг в точках а и b (построение показано для одной половины полумаски) производится методом аналитической геометрии, когда из центров O1 и O2 проводят ряд дуг по условию:

Figure 00000013
Figure 00000014

проводят прямую - место центров сопрягающихся дуг. Радиус дуги сопряжения принимают из опыта - анализа отечественных и зарубежных полумасок, например, равным Rc=50 мм(фиг.1).The conjugation of the arcs at points a and b (the construction is shown for one half of the half mask) is performed by the method of analytical geometry, when a number of arcs are drawn from the centers O 1 and O 2 according to the condition:
Figure 00000013
Figure 00000014

draw a straight line - the center of the mating arcs. The radius of the conjugation arc is taken from experience - analysis of domestic and foreign half masks, for example, equal to R c = 50 mm (figure 1).

В вертикальной плоскости, перпендикулярной фронтальной, контур полумаски (проекция) в области обтюратора формируется тремя сопрягающимися дугами

Figure 00000015
окружностей радиусов R3=50 мм, R4=40 мм и R1=35 мм. (фиг.2).In the vertical plane perpendicular to the front, the half-mask contour (projection) in the area of the obturator is formed by three mating arcs
Figure 00000015
circles of radii R 3 = 50 mm, R 4 = 40 mm and R 1 = 35 mm. (figure 2).

В плоскости νν дуга радиуса R5≈35 мм завершает большой контур полумаски (фиг.3).In the plane νν, an arc of radius R 5 ≈35 mm completes the large contour of the half mask (figure 3).

Малый контур

Figure 00000016
полумаски в области носовой части 2 корпуса формируется аналогично большому контуру abc полумаски. Поверхность корпуса в области носовой части формируется из совокупности множества отрезков прямых, имеющих общие точки с большим и малым контурами полумаски в носовой части корпуса. Раздельно формируется поверхность
Figure 00000017
и
Figure 00000018
За единичный шаг, перемещающий прямую, принимается единичный отрезок дуги меньшей длины, например,
Figure 00000019
и
Figure 00000020
Шаг отрезков дуг большего размера определяется из соотношений:
Figure 00000021

В полумаске ПР-01 (опытный образец) приняты следующие значения геометрических величин в плоскости сечения обтюратора: r1=2 мм; r2=6 мм; α1= 30°; α2= 60°; 11≈14 мм; 12≈24 мм. Плавное изменение значений геометрических величин сечения обтюратора осуществляется по условию: j11/(l2-l1)=120/10=12 мм/мм; jr=П1/(r2-r1)=120/(6-2)=30 мм/мм; jα= П1/(α21) = 120/30 = 4 мм/°;
где j - единичная мера, шаг по периметру П1 большого контура обтюратора для каждой из геометрических величин сечения обтюратора (ширины 1 полосы обтюрации, радиуса г и угла α подгиба).Small contour
Figure 00000016
half masks in the nose region 2 of the body are formed similarly to the large contour abc of the half mask. The surface of the body in the area of the bow is formed from the totality of the plurality of line segments having common points with the large and small contours of the half mask in the bow of the body. Separately formed surface
Figure 00000017
and
Figure 00000018
For a single step moving a straight line, a single segment of an arc of shorter length is taken, for example,
Figure 00000019
and
Figure 00000020
The step of the segments of arcs of a larger size is determined from the relations:
Figure 00000021

In the half mask PR-01 (prototype), the following values of geometric values in the plane of the obturator cross section were adopted: r 1 = 2 mm; r 2 = 6 mm; α 1 = 30 ° ; α 2 = 60 ° ; 1 1 ≈14 mm; 1 2 ≈24 mm. A smooth change in the values of the geometric values of the section of the obturator is carried out under the condition: j 1 = P 1 / (l 2 -l 1 ) = 120/10 = 12 mm / mm; j r = P1 / (r 2 -r 1 ) = 120 / (6-2) = 30 mm / mm; j α = P 1 / (α 21 ) = 120/30 = 4 mm / ° ;
where j is the unit measure, the step along the perimeter P 1 of the large obturator contour for each of the geometric values of the obturator cross-section (width 1 of the obturation strip, radius r and bending angle α).

Для удобства изготовления пресс-формы для производства полумаски шаг ΔП1 по периметру обтюратора следует принять одинаковым для всех геометрических величин, например, ΔП1= 12 мм. Тогда на этом шаге: Δl=1 мм; Δr=0,4 мм; Δα = 3°. Значения геометрических величин легко измеряются современными измерительными инструментами.For the convenience of manufacturing a mold for the production of a half mask, the step ΔP 1 along the perimeter of the obturator should be taken the same for all geometric quantities, for example, ΔP 1 = 12 mm. Then at this step: Δl = 1 mm; Δr = 0.4 mm; Δα = 3 ° . Geometric values are easily measured with modern measuring instruments.

Производство полумасок из эластомеров осуществляется известным способом - термическим прессованием с последующей вулканизацией. Сложность заключается в изготовлении пресс-форм, особенно, методом сечений. Предлагаемое техническое решение позволяет по трем проекциям с использованием элементарных геометрических фигур: прямой, дуги окружности, плоскости, сферы однозначно спроектировать полумаски и пресс-формы для их изготовления, что позволяет использовать передовые технологии - компьютерное проектирование и управление технологией изготовления пресс-форм. The production of half masks from elastomers is carried out in a known manner - by thermal pressing followed by vulcanization. The difficulty lies in the manufacture of molds, especially by the method of sections. The proposed technical solution allows for three projections using elementary geometric shapes: a straight line, circular arcs, planes, spheres to uniquely design half masks and molds for their manufacture, which allows the use of advanced technologies - computer design and control of mold manufacturing technology.

Таким образом, заявляемое техническое решение позволяет:
- рационально распределить давление полумаски на кожные покровы лица путем увеличения давления в щечных и подбородочной областях лица, менее восприимчивых к болевым ощущениям и наминам, что достигается большой площадью полосы обтюрации в этой области, и снижения момента силы, действующей на носовую область в связи с отсечением нижней части полусферы горизонтальной секущей плоскостью;
- значительно уменьшить давление полумаски на кожные покровы в области носа и скуловых костей, наиболее восприимчивых к болевым восприятиям и наминам, путем использования сопрягающихся дуг окружностей, формирующих контур обтюратора в плоскости, перпендикулярной фронтальной плоскости полумаски;
- уменьшить значения ограничения поля зрения путем использования малых значений радиуса подгиба полосы обтюрации в носовой области;
- обеспечить давление полумаски на кожные покровы лица в области крыльев носа минимальным, необходимым для обеспечения нормированного коэффициента подсоса по полосе обтюрации;
- упростить технологию изготовления пресс-форм для промышленного производства полумасок в связи с плавным изменением геометрических величин сечения обтюратора от носовой до подбородочной частей по простым правилам.
Thus, the claimed technical solution allows:
- rationally distribute the pressure of the half mask on the skin of the face by increasing the pressure in the buccal and chin areas of the face, less susceptible to pain and bruises, which is achieved by a large area of the obturation band in this area, and reducing the moment of force acting on the nasal region due to clipping the lower part of the hemisphere with a horizontal secant plane;
- significantly reduce the pressure of the half mask on the skin in the area of the nose and cheekbones, the most susceptible to pain and naminas, by using mating arcs of circles that form the outline of the obturator in a plane perpendicular to the frontal plane of the half mask;
- reduce the values of the field of vision by using small values of the radius of the bend of the obturation strip in the nasal region;
- to ensure the pressure of the half mask on the skin of the face in the area of the wings of the nose is minimal, necessary to ensure a normalized coefficient of suction along the obturation strip;
- to simplify the manufacturing technology of molds for the industrial production of half masks in connection with a smooth change in the geometric values of the obturator cross-section from the bow to the chin according to simple rules.

Claims (1)

Полумаска для респиратора, содержащая эластичный корпус, состоящий из носовой части и выполненной в виде полусферы с диаметром, равным максимальному горизонтальному размеру полумаски, несущей части, в которой в секущих плоскостях выполнены круговые площадки для крепления фильтрующих патронов и клапана выдоха, и сопрягающийся с корпусом обтюратор, контур сечения которого формируется полосой обтюрации, радиусом и углом ее подгиба, при этом контуры несущей и носовой частей корпуса образуют контур в области обтюратора, состоящий из носовой, щечных и подбородочной частей, отличающаяся тем, что контур в области обтюратора выполнен в виде четырех сопрягающихся дуг окружностей, причем в вертикальной плоскости, перпендикулярной фронтальной плоскости полумаски, он выполнен в виде трех сопрягающихся между собой дуг окружностей, средняя из которых выполнена вогнутой внутрь полусферы, а в подбородочной части контур в области обтюратора выполнен в горизонтальной, секущей полусферу, плоскости, проходящей ниже круговых площадок для крепления фильтрующих патронов и клапана выдоха, в виде вогнутой внутрь полусферы дуги окружности, сопряженной с вертикальными дугами фронтального контура щечной части, при этом ширина полосы обтюрации, радиус и угол ее подгиба, формирующие контур сечения обтюратора, выполнены плавно увеличивающимися от верхней носовой части к подбородочной по всему полупериметру контура обтюратора или в подбородочной части обтюратора указанные геометрические величины имеют постоянные значения. A half mask for a respirator, comprising an elastic body consisting of a bow and made in the form of a hemisphere with a diameter equal to the maximum horizontal size of the half mask, the bearing part, in which cutting surfaces are made circular sections for attaching filter cartridges and an exhalation valve, and an obturator mating with the body , the contour of the section of which is formed by the obturation strip, the radius and angle of its bend, while the contours of the carrier and nose parts of the body form a contour in the area of the obturator, consisting of th, buccal and chin parts, characterized in that the contour in the area of the obturator is made in the form of four mating arcs of circles, and in a vertical plane perpendicular to the frontal plane of the half mask, it is made in the form of three mating arcs of circles, the middle of which is concave inward hemispheres, and in the chin part, the contour in the obturator region is made in a horizontal, cutting hemisphere, plane passing below circular platforms for attaching filter cartridges and an exhalation valve, in the form of a circular arc concave into the hemisphere, conjugated with vertical arches of the frontal contour of the buccal part, with the obturation strip width, radius and bend angle forming the obturator cross-section contour made smoothly increasing from the upper nose to the chin around the entire perimeter of the obturator contour or in the chin portion of the obturator indicated geometric values have constant values.
RU2001101586/12A 2001-01-16 2001-01-16 Semimask for respirator RU2186597C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001101586/12A RU2186597C1 (en) 2001-01-16 2001-01-16 Semimask for respirator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001101586/12A RU2186597C1 (en) 2001-01-16 2001-01-16 Semimask for respirator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2186597C1 true RU2186597C1 (en) 2002-08-10

Family

ID=20244983

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001101586/12A RU2186597C1 (en) 2001-01-16 2001-01-16 Semimask for respirator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2186597C1 (en)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005021075A1 (en) * 2003-09-03 2005-03-10 Fisher & Paykel Healthcare Limited A mask
US8100126B2 (en) 2000-06-14 2012-01-24 Mcauley Alastair Edwin Breathing assistance apparatus
US8602029B2 (en) 2000-06-14 2013-12-10 Fisher & Paykel Healthcare Limited Breathing assistance apparatus
RU178368U1 (en) * 2017-04-13 2018-03-30 Сергей Николаевич Сердюк NASAL RESPIRATOR
USD823454S1 (en) 2017-02-23 2018-07-17 Fisher & Paykel Healthcare Limited Cushion assembly for breathing mask assembly
USD823455S1 (en) 2017-02-23 2018-07-17 Fisher & Paykel Healthcare Limited Cushion assembly for breathing mask assembly
USD824020S1 (en) 2017-02-23 2018-07-24 Fisher & Paykel Healthcare Limited Cushion assembly for breathing mask assembly
US10518054B2 (en) 2014-08-25 2019-12-31 Fisher & Paykel Healthcare Limited Respiratory mask and related portions, components or sub-assemblies
US10603456B2 (en) 2011-04-15 2020-03-31 Fisher & Paykel Healthcare Limited Interface comprising a nasal sealing portion
USD882066S1 (en) 2016-05-13 2020-04-21 Fisher & Paykel Healthcare Limited Frame for a breathing mask
US10828440B2 (en) 2011-04-15 2020-11-10 Fisher & Paykle Healthcare Limited Interface comprising a rolling nasal bridge portion
US10946155B2 (en) 2012-09-04 2021-03-16 Fisher & Paykel Healthcare Limited Valsalva mask
US12017005B2 (en) 2015-03-04 2024-06-25 Fisher & Paykel Healthcare Limited Mask system headgear

Cited By (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9707368B2 (en) 2000-06-14 2017-07-18 Fisher & Paykel Healthcare Limited Breathing assistance apparatus
US8100126B2 (en) 2000-06-14 2012-01-24 Mcauley Alastair Edwin Breathing assistance apparatus
US8602029B2 (en) 2000-06-14 2013-12-10 Fisher & Paykel Healthcare Limited Breathing assistance apparatus
US8613279B2 (en) 2000-06-14 2013-12-24 Fisher & Paykel Healthcare Limited Breathing assistance apparatus
US10765826B2 (en) 2003-09-03 2020-09-08 Fisher & Paykel Healthcare Limited Mask
US11179532B2 (en) 2003-09-03 2021-11-23 Fisher & Paykel Healthcare Limited Mask
US9339621B2 (en) 2003-09-03 2016-05-17 Fisher & Paykel Healthcare Limited Mask
US8714157B2 (en) 2003-09-03 2014-05-06 Fisher & Paykel Healthcare Limited Mask
US11607514B2 (en) 2003-09-03 2023-03-21 Fisher & Paykel Healthcare Limited Mask
US10004865B2 (en) 2003-09-03 2018-06-26 Fisher & Paykel Healthcare Limited Mask
US9144655B2 (en) 2003-09-03 2015-09-29 Fisher & Paykel Healthcare Limited Mask
US10828448B2 (en) 2003-09-03 2020-11-10 Fisher & Paykel Healthcare Limited Mask
WO2005021075A1 (en) * 2003-09-03 2005-03-10 Fisher & Paykel Healthcare Limited A mask
US10034994B2 (en) 2003-09-03 2018-07-31 Fisher & Paykel Healthcare Limited Mask
US11559647B2 (en) 2011-04-15 2023-01-24 Fisher & Paykel Healthcare Limited Interface comprising a nasal sealing portion
US11065406B2 (en) 2011-04-15 2021-07-20 Fisher & Paykel Healthcare Limited Interface comprising a rolling nasal bridge portion
US10603456B2 (en) 2011-04-15 2020-03-31 Fisher & Paykel Healthcare Limited Interface comprising a nasal sealing portion
US10835697B2 (en) 2011-04-15 2020-11-17 Fisher & Paykel Healthcare Limited Interface comprising a rolling nasal bridge portion
US11883591B2 (en) 2011-04-15 2024-01-30 Fisher & Paykel Healthcare Limited Interface comprising a rolling nasal bridge portion
US10828440B2 (en) 2011-04-15 2020-11-10 Fisher & Paykle Healthcare Limited Interface comprising a rolling nasal bridge portion
US10828441B2 (en) 2011-04-15 2020-11-10 Fisher & Paykel Healthcare Limited Interface comprising a rolling nasal bridge portion
US10828443B2 (en) 2011-04-15 2020-11-10 Fisher & Paykel Healthcare Limited Interface comprising a rolling nasal bridge portion
US10842955B2 (en) 2011-04-15 2020-11-24 Fisher & Paykel Healthcare Limited Interface comprising a rolling nasal bridge portion
US10828442B2 (en) 2011-04-15 2020-11-10 Fisher & Paykel Healthcare Limited Interface comprising a rolling nasal bridge portion
US10946155B2 (en) 2012-09-04 2021-03-16 Fisher & Paykel Healthcare Limited Valsalva mask
US11065412B2 (en) 2012-09-04 2021-07-20 Fisher & Paykel Healthcare Limited Valsalva mask
US11305084B2 (en) 2014-08-25 2022-04-19 Fisher & Paykel Healthcare Limited Respiratory mask and related portions, components or sub-assemblies
US10518054B2 (en) 2014-08-25 2019-12-31 Fisher & Paykel Healthcare Limited Respiratory mask and related portions, components or sub-assemblies
US12017005B2 (en) 2015-03-04 2024-06-25 Fisher & Paykel Healthcare Limited Mask system headgear
USD1010103S1 (en) 2016-05-13 2024-01-02 Fisher & Paykel Healthcare Limited Breathing mask assembly including a frame, headgear, and seal
USD882066S1 (en) 2016-05-13 2020-04-21 Fisher & Paykel Healthcare Limited Frame for a breathing mask
USD823454S1 (en) 2017-02-23 2018-07-17 Fisher & Paykel Healthcare Limited Cushion assembly for breathing mask assembly
USD969306S1 (en) 2017-02-23 2022-11-08 Fisher & Paykel Healthcare Limited Cushion assembly for breathing mask assembly
USD837973S1 (en) 2017-02-23 2019-01-08 Fisher & Paykel Healthcare Limited Cushion assembly for breathing mask assembly
USD994876S1 (en) 2017-02-23 2023-08-08 Fisher & Paykel Healthcare Limited Cushion assembly for breathing mask assembly
USD823455S1 (en) 2017-02-23 2018-07-17 Fisher & Paykel Healthcare Limited Cushion assembly for breathing mask assembly
USD824020S1 (en) 2017-02-23 2018-07-24 Fisher & Paykel Healthcare Limited Cushion assembly for breathing mask assembly
RU178368U1 (en) * 2017-04-13 2018-03-30 Сергей Николаевич Сердюк NASAL RESPIRATOR

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2186597C1 (en) Semimask for respirator
DE69736084T2 (en) Nasal mask and padding for it
US10456544B2 (en) Cushion for patient interface
US6035852A (en) Inflated cuff anesthesia/respirator mask with improved nasal/maxilla bone adaptation
AU2014309237B2 (en) Personal respiratory protection device
JP2016529004A (en) Personal respiratory protection device
CN201139882Y (en) Air filtering respirator
US11134730B1 (en) Cushion including flexible projections for low force sealing applications
JP3229909U (en) Inner frame for mask
CN107158541A (en) A kind of invasive ventilation breathing mask based on increasing material technology manufacture and preparation method thereof
JP3459764B2 (en) Respiratory nose mask
AU2016204360B2 (en) Cushion for Patient Interface
CN210809403U (en) Nose and face paster used for matching with disposable mask
RU2214295C1 (en) Respirator
EP3831434B1 (en) Headband assembly and mask system
RU2288012C1 (en) Respirator half mask
CN216629371U (en) Noninvasive ventilator face guard
CN210696072U (en) Face protection paster used in cooperation with close type arched mask
CN216453560U (en) Full-covering type protective cap and protective device
KR102331656B1 (en) System of mask for preventing air from being mixed by selectively blocking inner space
CN218942350U (en) Adjustable mask
JP2005021448A (en) Mask for artificial respiration
CN212914147U (en) Noninvasive face mask
CN208710741U (en) The medical respiratory masks of modified full-face covering
CN111109718A (en) Face protection paster used in cooperation with close type arched mask

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060117