RU2649827C1

RU2649827C1 - Респиратор с плавающим эластомерным рукавом

Info

Publication number: RU2649827C1
Application number: RU2016119246A
Authority: RU
Inventors: Давид М. БЛОМБЕРГ
Original assignee: 3М Инновейтив Пропертиз Компани
Priority date: 2013-11-15
Filing date: 2014-11-11
Publication date: 2018-04-04
Also published as: CN105722557A; AU2014348868B2; AU2014348868A1; JP2016538047A; EP3068498A1; CN105722557B; WO2015073414A1; RU2016119246A; AU2017258864A1; KR20160086893A; US11571591B2; CN111317933A; CN111317933B; US20150136142A1; KR102285842B1; US20200376306A1; PE20160640A1; AU2017258864B2; CA2930418A1; US9814913B2

Abstract

Респираторное устройство содержит основу, имеющую приемный узел, выполненный с возможностью приема жесткого патрубкового элемента фильтрующего картриджа и включающий жесткую внешнюю часть и эластомерный рукав, причем приемный узел образует отверстие в основе, его жесткая внешняя часть расположена непосредственно у отверстия, а эластомерный рукав примыкает к жесткой внешней части так, что внешняя жесткая часть оказывается расположенной между отверстием и эластомерным рукавом, при этом внутренние поверхности эластомерного рукава и жесткой внешней части приемного узла образуют канал для прохода патрубкового элемента, отходящий от упомянутого отверстия в основе, и имеют согласованную с внешней поверхностью патрубкового элемента некруглую форму поперечного сечения, препятствующую вращению введенного в канал патрубкового элемента относительно жесткой внешней части приемного узла, а эластомерный рукав выполнен деформирующимся вокруг внешней поверхности патрубкового элемента, введенного в канал. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

[0001] Настоящее раскрытие относится к респираторному устройству, в частности к респираторному устройству, содержащему приемный узел, содержащий эластомерный рукав, деформирующийся вокруг патрубкового элемента.

Уровень техники

[0002] Устройства защиты дыхательных путей обычно содержат основу маски один или более фильтрующих картриджей, прикрепленных к основе маски. Основа маски предназначена для ношения на лице пользователя, поверх носа и рта, и может содержать части, в некоторых случаях закрывающие голову, шею или другие части тела. Чистый воздух становится доступным пользователю после прохождения через фильтрующие материалы, расположенные в фильтрующем картридже. В устройствах защиты дыхательных путей с отрицательным давлением воздух втягивается через фильтрующий картридж посредством отрицательного давления, создаваемого пользователем при вдыхании. В воздухоочистительных устройствах с принудительной подачей воздуха, вентилятор или другой элемент принудительной подачи воздуха может способствовать доставке воздуха пользователю. Воздух из внешней окружающей среды проходит через фильтрующий материал и поступает во внутреннее пространство основы маски, откуда его может вдохнуть пользователь.

[0003] Для прикрепления фильтрующих картриджей или элементов к респиратору применялись различные технологии. Фильтрующие картриджи обычно соединены с впускным каналом основы маски, например, посредством резьбового соединения, байонетного соединения или иного соединения. В устройствах защиты дыхательных путей с двумя картриджами, в которых обеспечено два картриджа для фильтрации воздуха для пользователя, фильтрующие картриджи часто соединены с впускными отверстиями для воздуха, расположенными вблизи каждой прилегающей к щеке части маски, в удалении от центральной части маски, так что картриджи выполнены протяженными наружу по бокам от головы пользователя. Для каждого впускного отверстия для воздуха обычно обеспечены обратные клапаны вдоха, таким образом, чтобы воздух мог доставляться из фильтрующего картриджа в дыхательную зону через впускное отверстие для воздуха, например, в удалении от центральной части и вблизи каждой прилегающей к щеке части основы маски.

Сущность изобретения

[0004] Настоящее раскрытие обеспечивает устройство, содержащее основу, содержащую приемный узел, при этом приемный узел содержит эластомерный рукав, и жесткий патрубковый элемент, имеющий внешнюю поверхность. Эластомерный рукав образует канал, и эластомерный рукав выполнен деформирующимся вокруг внешней поверхности патрубкового элемента при введении патрубкового элемента в канал.

[0005] Настоящее раскрытие также обеспечивает респираторное устройство, содержащее основу и фильтрующий картридж. Основа содержит приемный узел для фильтрующего картриджа и эластомерный рукав, имеющий внешнюю поверхность и внутреннюю поверхность, образующую канал. Фильтрующий картридж содержит жесткий патрубковый элемент, имеющий внешнюю поверхность. По меньшей мере часть внешней поверхности эластомерного рукава не контактирует с жестким компонентом, и эластомерный рукав выполнен растягивающимся вокруг внешней поверхности патрубкового элемента при введении патрубкового элемента в канал.

[0006] Вышеописанная сущность изобретения не предназначена для описания каждого раскрытого воплощения или каждого применения. Последующие разделы «Краткое описание чертежей» и «Подробное описание изобретения» более детально демонстрируют примеры воплощения.

Краткое описание чертежей

[0007] Далее раскрытие объясняется со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых подобные конструктивные элементы обозначены подобными номерами позиций повсеместно на нескольких видах, и на которых:

[0008] Фиг. 1 - вид в перспективе примера респираторного устройства согласно настоящему раскрытию.

[0009] Фиг. 2 - вид в перспективе примера картриджа респиратора согласно настоящему раскрытию.

[0010] Фиг. 3 - частичный вид примера приемного узла согласно настоящему раскрытию.

[0011] Фиг. 4 - частичный вид примера приемного узла согласно настоящему раскрытию.

[0012] Фиг. 5 - частичный вид в разрезе примера патрубкового элемента и приемного узла согласно настоящему раскрытию.

[0013] Фиг. 6 - частичный вид в разрезе примера патрубкового элемента и приемного узла согласно настоящему раскрытию.

[0014] В то время, как что на указанных выше фигурах показаны различные воплощения раскрытого объекта изобретения, предусмотрены также и другие воплощения. В любом случае, настоящее раскрытие представляет раскрытый объект изобретения в целях описания, а не ограничения. Следует понимать, что специалисту в данной области техники будут понятны многие другие модификации и воплощения, не выходящие за рамки объема и сути основных положений данного раскрытия.

Подробное описание

[0015] Настоящее раскрытие обеспечивает респираторное устройство, содержащее основу, содержащую приемный узел и жесткий патрубковый элемент. Приемный узел содержит эластомерный рукав, образующий канал. При введении патрубкового элемента в канал эластомерного рукава, эластомерный рукав деформируется вокруг внешней поверхности патрубкового элемента с образованием уплотнения вокруг патрубка Фильтрующий картридж, например, может быть легко соединен таким образом с основой с одновременным обеспечением надежного уплотнения, предотвращающего проникновение нежелательных вредных веществ и твердых частиц.

[0016] На Фиг. 1 показан вид в перспективе приведенного в качестве примера респираторного устройства 100, содержащего отсоединенный фильтрующий картридж 120. В качестве примера респираторного устройства 100 может служить респиратор в виде полумаски, предназначенный для ношения на лице пользователя поверх носа и рта и образующий внутреннее пространство. Респираторное устройство 100 содержит основу 110, такую как основа маски, и один или более фильтрующих картриджей 120, расположенных на противоположных сторонах основы 110. Основа 110 содержит один или более преимных узлов 140, например, на противоположных сторонах основы 110, выполненных с возможностью вмещения части фильтрующего картриджа 120. Основа 110 и фильтрующие картриджи 120 могут быть связаны по текучей среде так, чтобы приемные узлы 140 взаимодействовали с фильтрующими картриджами 120, образуя канал для воздушного потока между фильтрующими картриджами 120 и основой 110. В других примерах воплощений основа 110 может быть корпусом или элементом респираторного устройства с принудительной подачей воздуха, такого как воздухоочистительный респиратор с принудительной подачей воздуха, или основой надеваемого на голову респиратора, и/или приемный узел может быть связан по текучей среде со шлангом или иным элементом для доставки воздуха

[0017] Основа 110 может содержать одну или более жестких частей 111 и эластомерную часть 112, контактирующую с лицом. Клапан 113 выдоха может быть расположен на основе 110 для возможности удаления выдыхаемого воздуха из внутреннего воздушного пространства. Респираторное устройство 100 также может содержать крепежный узел (не показан), способный удерживать основу 110 на голове пользователя.

[0018] Фильтрующий картридж 120 может быть прикреплен к основе 110 и/или приемному узлу 140 посредством одной или более защелок, резьбовых соединений, соединителей, или других подходящих совместимых элементов, известных из уровня техники. В одном примере воплощения респираторное устройство 100 содержит рычажную защелку 150, прикрепляющую фильтрующий картридж 120 и/или патрубковый элемент 130 к приемному узлу 140. В воплощении по Фиг. 1-5 рычажная защелка 150 выполнена за единое целое с фильтрующим картриджем 120 и выполнена в сущности параллельной или протяженной в одном направлении с патрубковым элементом 130. Приемный узел 140 или основа 110 содержат отверстие 114 и/или поверхность 115 сопряжения, взаимодействующую с рычажной защелкой 150 для обеспечения надежного механического соединения между основой 110 и фильтрующим картриджем 120.

[0019] Рычажная защелка 150 содержит один или более элементов, способствующих зацеплению с основой 110110. В одном примере воплощения рычажная защелка 150 содержит крепежный выступ 151 и нажимаемую кнопку 152, расположенную вдоль длины или в некоторых воплощениях вдоль дальнего конца рычажной защелки 150. Крепежный выступ 151 может быть выполнен с возможностью взаимодействия с поверхностью 115 сопряжения, способствующего прикреплению фильтрующего картриджа 120 к основе 110. Нажимаемая кнопка 152 выполнена для отсоединения фильтрующего картриджа 120 от основы 110. Пользователь может приложить усилие или давление к нажимаемой кнопке 152 для отклонения рычажной защелки 150 и отсоединения выступа 151 для зацепления от поверхности 115 сопряжения. Фильтрующий картридж 120 затем может быть отсоединен или извлечен из приемного узла 140.

[0020] На Фиг. 2 показан пример фильтрующего картриджа 120. Фильтрующий картридж 120 фильтрует воздух из окружающей среды, например, перед его прохождением во внутреннее воздушное пространство между основой 110 и лицом пользователя. В одном примере воплощения фильтрующий картридж 120 содержит корпус 124, имеющий первую и вторую основные поверхности 121, 122 и боковую стенку 123, протяженную по меньшей мере частично между первой и второй основными поверхностями 121, 122. Одна или более из первой и второй основных поверхностей 121, 122 и/или боковой стенки 123 являются проницаемыми для текучего вещества для обеспечения возможности проникновения воздуха в фильтрующий картридж 120. В некоторых примерах воплощений фильтрующий картридж 120 может содержать главным образом фильтрующие материалы без внешнего корпуса или частично окруженные корпусом.

[0021] Патрубковый элемент 130 выполнен протяженным от корпуса 124 фильтрующего картриджа 120. В одном примере осуществления патрубковый элемент 130 выполнен за единое целое с корпусом 124 и при этом выполнен протяженным от боковой стенки 123. В некоторых примерах воплощений патрубковый элемент 130 является отдельным элементом, который может съемно или несъемно соединен с корпусом 124. В различных примерах воплощений патрубковый элемент 130 может быть протяженным от первой или второй основных поверхностей 121, 122.

[0022] В одном примере воплощения патрубковый элемент 130 содержит передний конец 131, расположенный у основания конец 132, внешнюю поверхность 133 и внутреннюю поверхность 134, противоположную внешней поверхности 133. Внутренняя поверхность 134 образует канал 135 для воздушного потока. В любом конкретном положении между расположенным у основания концом 132 и передним концом 131 внешняя поверхность 133 имеет площадь поперечного сечения (А), ограниченную периметром (Р). В некоторых примерах воплощений форма патрубкового элемента 130 не изменяется на протяжении от расположенного у основания конца 132 до переднего конца 131, и периметр (Р) и площадь поперечного сечения (А) в сущности одинаковы по всей длине патрубкового элемента 130. Альтернативно, форма патрубкового элемента 130 может изменяться: например, передний конец 131 обладает меньшим периметром (Р), и/или площадью поперечного сечения (А) по сравнению с местом, находящимся ближе к расположенному у основании концу 132. Патрубковый элемент 130, имеющий немного меньший передний конец 131, может упрощать введение патрубкового элемента в приемный узел 140, как описано в настоящем описании.

[0023] На Фиг. 3 и 4 показан пример приемного узла 140, содержащего жесткую внешнюю часть 141 и эластомерный рукав 170. Приемный узел 140 выполнено с возможностью зацепления с фильтрующим картриджем 120, таким образом, чтобы патрубковый элемент 130 мог входить со скольжением в канал 147, образованный жесткой внешней частью 141 и эластомерным рукавом 170. В одном примере воплощения жесткая внешняя часть 141 может обеспечивать, главным образом, конструктивную опору и устойчивое соединение между основой 110 и фильтрующим картриджем 120, а эластомерный рукав 170 обеспечивает уплотнение вокруг патрубкового элемента 130 для предотвращения проникновения нежелательных вредных веществ или инородных частиц из внешней окружающей среды.

[0024] Эластомерный рукав 170 содержит первую концевую часть 171, вторую концевую часть 172, внешнюю поверхность 173 и внутреннюю поверхность 174, частично образующую канал 147, и имеет длину (1) в продольном направлении (Фиг. 5) в направлении канала 147 между первой концевой частью 171 и второй концевой частью 172. В любом конкретном положении вдоль длины (1) внутренняя поверхность 174 образует площадь поперечного сечения (а) канала 147, а внешняя поверхность 173 образует внешний периметр (р). В некоторых примерах воплощений форма эластомерного рукава 170 не изменяется по всей длине (1), и периметр (р) и/или площадь поперечного сечения (а) в сущности одинаковы в любом конкретном положении. Альтернативно, форма эластомерного рукава 170 может изменяться вдоль длины (1), например, первая концевая часть обладает меньшим периметром (р) и/или площадью поперечного сечения (а) по сравнению с местом, находящимся ближе ко второй концевой части 172. В одном примере воплощения патрубковый элемент 130 имеет относительно больший размер, чем эластомерный рукав 170, и при введении патрубкового элемента 130 в эластомерный рукав 170 происходит натяг. Эластомерный рукав 170, имеющий немного меньший передний конец 131, например, может способствовать уплотнению между внутренней поверхностью 174 и патрубковым элементом 130, как описано далее в настоящей заявке.

[0025] Эластомерный рукав 170 содержит по меньшей мере одну часть, которая находится в «плавающем» состоянии или иным образом не пребывает в непосредственном контакте с жестким компонентом, ограничивающим упругую деформацию или растяжение наружу. Например, по меньшей мере часть внешней поверхности 173 не находится в непосредственном контакте с жестким компонентом, ограничивающим упругую деформацию или растяжение наружу. В одном примере воплощения первая концевая часть 171 является плавающим концом и не входит в зацепление с жестким компонентом основы 110. Эластомерный рукав 170 дополнительно содержит промежуточную часть 177, которая не опирается на жесткий компонент, который может ограничивать упругую деформацию или растяжение наружу. Благодаря тому, что эластомерный рукав содержит по меньшей мере одну часть, не опирающуюся на жесткий компонент, эластомерный рукав может изгибаться и/или поворачиваться. Следовательно, эластомерный рукав 170 может повторять движение патрубкового элемента 130 или перемещаться следом за ним, таким образом, что может сохраняться надежное уплотнение, несмотря на возможное относительное перемещение между основой 110 и фильтрующим картриджем 120.

[0026] В одном примере воплощения эластомерный рукав 170 содержит участки с изменяющейся толщиной стенки и/или обладает определенной формой, и эластомерный рукав 170 содержит одно или более ребер 175. Ребро 175 может быть расположено в каком-либо месте внутренней поверхности 174 и выполнено с возможностью контакта с внешней поверхностью 133 патрубкового элемента 130. Ребро 175 может способствовать непрерывному контакту с внешней поверхностью 133 для обеспечения желаемого уплотнения. В одном примере воплощения наибольший натяг между патрубковым элементом 130 и эластомерным рукавом 170 может быть сконцентрирован в месте расположения ребра 175. Обеспечение ограниченной площади натяга может снизить усилие пользователя, которое ему требуется приложить для зацепления фильтрующего картриджа 120 с основой 110, одновременно обеспечивая надежное уплотнение.

[0027] На Фиг. 5 показан пример патрубкового элемента 130, находящегося в зацеплении с приемным узлом 140, таким образом, что патрубковый элемент 130 расположен в канале, образованном приемным узлом 140. Эластомерный рукав 170 способен принимать форму внешней поверхности 133 патрубкового элемента 130 при введении фильтрующего картриджа 120 в приемный узел 140. В одном примере воплощения введение патрубкового элемента 130 с относительно большим размером в эластомерный рукав 170 с относительно меньшим размером приводит к деформации эластомерного рукава 170, например, посредством растяжения вокруг внешней поверхности 133 патрубкового элемента 130. В одном примере воплощения эластомерный рукав растягивается таким образом, что периметр (р) внешней поверхности 173 (Фиг. 4) и/или площадь поперечного сечения (а), образованная внутренней поверхностью 174, имеет больший размер, когда патрубковый элемент 130 расположен в эластомерном рукаве 170, по сравнению с размером, когда патрубковый элемент 130 не расположен в эластомерном рукаве 170.

[0028] Упругая деформация или растяжение эластомерного рукава 170 вокруг патрубкового элемента 130 вызывает возвращающее усилие, действие которого направлено на возвращение эластомерного рукава в его исходное состояние. Такое усилие приводит к сжатию эластомерного рукава 170 вокруг внешней поверхности 133 патрубкового элемента 130 и способствует непрерывному контакту между эластомерным рукавом 170 и внешней поверхностью 133.

[0029] В одном примере воплощения упругая деформация или растяжение эластомерного рукава 170 в конфигурации, в которой по меньшей мере часть эластомерного рукава 170 не находится в контакте с жестким компонентом основы 110, приводит к натяжению вокруг эластомерного рукава 170, в отличие от сжатия, которое бы происходило, например, если бы эластомерный рукав был сжат между патрубковым элементом 130 и жестким компонентом основы 110. В одном примере воплощения эластомерный рукав 170 испытывает кольцевое растяжение, когда патрубковый элемент 130 входит в зацепление с приемным узлом 140. В некоторых примерах воплощений эластомерный рукав 170 может быть описан как имеющий часть, пребывающую в натяжении в направлении (z), перпендикулярном как оси (х) воздушного потока, так и толщине (у) эластомерного рукава 170 в радиальном направлении.

[0030] Эластомерный рукав 170 выполнен с возможностью непосредственного или опосредованного герметичного зацепления с элементом приемного узла 140 при введении фильтрующего картриджа 120 в зацепление с основой 110. В одном примере воплощения эластомерный рукав содержит уплотнительную поверхность 176, контактирующую с внутренней поверхностью или кромкой 144 приемного узла 140. Альтернативно или дополнительно, один или более соединителей 145 могут герметично соединяться с приемным узлом 140 и эластомерным рукавом. В одном примере воплощения уплотнительная поверхность 176 и соединитель 145 расположены смежно с кромкой 144, так, чтобы способствовать герметичному зацеплению посредством введения патрубкового элемента 130 в канал 147. В одном примере воплощения эластомерный рукав 170 и/или соединитель 145 несъемно соединены с основой 110. В других примерах воплощений эластомерный рукав 170 и/или соединитель 145 могут быть сняты или заменены.

[0031] Эластомерный рукав 170 может быть выполнен из любого подходящего материала, который может подвергаться многоразовой упругой деформации вокруг фильтрующего картриджа. В одном примере воплощения эластомерный рукав 170 выполнен из термореактивного силикона, такого как ELASTOSIL 3003 / 60А от Wacker Chemical Corp., Эйдриан, Мичиган. Другие подходящие материалы включают термопластичные вулканизаты (TPV), термопластичные эластомеры (ТРЕ), формуемые каучуки, уретаны, формуемые эластомеры, их комбинации и другие подходящие материалы, известные в данной области техники.

[0032] Эластомерный рукав имеет длину, достаточную для обеспечения надлежащего уплотнения вокруг патрубкового элемента 130, и в то же время позволяющую получить надлежащие допуски по размерам и возможность относительного движения между фильтрующим картриджем 120 и основой 110. В одном примере воплощения эластомерный рукав 170 имеет длину (1) в продольном направлении канала 147, значительно превышающую толщину (t) стенки эластомерного рукава 170. В различных примерах воплощений эластомерный рукав 170 имеет длину (1) от 6 мм до 14 мм, от 8 мм до 12 мм, или примерно 10 мм, и толщину (t) стенки от 0,5 мм до 2 мм, от 0,75 мм до 1,5 мм, или примерно 1,0 мм. В некоторых примерах воплощений толщина (т) стенки в сущности одинакова по всей длине (1), а в других примерах воплощений толщина (t) стенки изменяется вдоль длины (1).

[0033] Форма, расположение и конфигурация патрубкового элемента 130 и приемного узла 140 могут быть выбраны для обеспечения возможности расположения фильтрующего картриджа 120 вблизи лица или головы пользователя с незначительным движением относительно основы ПО или без движения. В одном примере воплощения внешняя поверхность 133 патрубкового элемента 130 и жесткая внешняя часть приемного узла 140 могут иметь некруглую форму, предотвращающую вращение между компонентами. В различных воплощениях патрубковый элемент 130 обладает вытянутой овальной формой, эллиптической формой, неправильной формой, круглой формой или иной подходящей формой. Например, вытянутая овальная форма предотвращает вращение и способствует растягиванию эластомерного рукава 170 вокруг патрубкового элемента 130, обеспечивая, таким образом, непрерывное уплотнение. Патрубковый элемент 130 выполнен протяженным на достаточное расстояние внутрь приемного узла 140. Взаимодополняющие формы патрубкового элемента 130 и приемного узла 140 обеспечивают устойчивое соединение и предотвращают ненамеренное расцепление. Достаточное зацепление между патрубковым элементом 130 и приемный узел 140 минимизирует относительное движение и обеспечивает ощущение надежного соединения между фильтрующим картриджем 120 и основой 110.

[0034] Фильтрующий картридж 120 и приемный узел 140 могут иметь дополнительные элементы для минимизации относительного движения между фильтрующим картриджем 120 и приемным узлом 140 в состоянии зацепления. Фильтрующий картридж 120 и приемный узел 140 могут содержать один или более направляющих элементов, таких как выступы, каналы или другие подходящие направляющие элементы, известные из уровня техники, взаимодействующие для обеспечения совмещения патрубкового элемента 130 и приемного узла 140. В одном примере воплощения первый направляющий элемент 138 в виде выступа и второй направляющий элемент 148, например, в виде канала, щели или паза взаимодействуют при зацеплении патрубкового элемента 130 и приемного узла 140. Первый и второй направляющие элементы 138, 139 могут способствовать совмещению патрубкового элемента 130 и приемного узла 140 при введении и закреплении компонентов для предотвращения относительного движения в состоянии зацепления.

[0035] Патрубковый элемент 130 может содержать одно или более ребер 137, протяженных наружу от внешней поверхности 133. В одном примере воплощения ребра 137 могут иметь такие размеры, обеспечивающие возможность взаимодействия с жесткой внешней частью 141 приемного узла 140 для обеспечения плотного прилегания между патрубковым элементом и приемный узел 140. Ребра 137 могут способствовать надежному механическому зацеплению между патрубковым элементом 130 и приемным узлом 140 без посадки с натягом на обширной площади, и, таким образом, могут снижать усилие, прикладываемое пользователем при зацеплении патрубкового элемента 130 с основой 110.

[0036] На Фиг. 6 показан частичный вид в поперечном сечении еще одного примера респираторного устройства 600. Пример респираторного устройства 600 содержит элементы, подобные элементам вышеописанного респираторного устройства 100, имеющего эластомерный рукав 670, содержащий первый конец 671, выполненный с возможностью зацепления с компонентом основы 610.

[0037] В одном примере воплощения эластомерный рукав 670 содержит первую концевую часть 671, вторую концевую часть 672, внешнюю поверхность 673 и внутреннюю поверхность 674, частично образующую канал 647. Первая концевая часть 671 выполнена с возможностью зацепления с компонентом основы ПО. В одном примере воплощения внешняя поверхность 673 выполнена с возможностью непосредственного или опосредованного контакта с одной или более внутренними стенками, например, отделяющими первую камеру 616 от второй камеры 617 во внутреннем пространстве, образованном основой 610.

[0038] Эластомерный рукав 670 содержит по меньшей мере одну часть, которая находится в «плавающем» состоянии или иным образом не пребывает в непосредственном контакте с жестким компонентом, ограничивающим упругую деформацию или растяжение наружу. В одном примере воплощения эластомерный рукав 670 содержит промежуточную часть 677, которая не опирается на жесткий компонент, который может ограничивать упругую деформацию или растяжение наружу. Пространство 678 обеспечено рядом с внешней поверхностью 673 вблизи промежуточной части 677. Благодаря тому, что эластомерный рукав 670 содержит по меньшей мере одну часть, не опирающуюся на жесткий компонент, эластомерный рукав может изгибаться и/или поворачиваться. Следовательно, эластомерный рукав 670 может повторять движение патрубкового элемента 630 или перемещаться следом за ним так, что может сохраняться надежное уплотнение, несмотря на возможное относительное перемещение между основой 610 и фильтрующим картриджем 620. [0039] Эластомерный рукав 670 способен принимать форму внешней поверхности 633 патрубкового элемента 630 при введении фильтрующего картриджа 620 в приемный узел 640. В одном примере воплощения введение патрубкового элемента 630 с относительно большим размером в эластомерный рукав 670 с относительно меньшим размером приводит к упругой деформации эластомерного рукава 670 или его растяжению вокруг внешней поверхности 633 патрубкового элемента 630. В одном примере воплощения эластомерный рукав растягивается так, что периметр (р) внешней поверхности 673 в промежуточной части 670 и/или площадь поперечного сечения (а), образованная внутренней поверхностью 674, имеет больший размер, когда патрубковый элемент 630 расположен в эластомерном рукаве 670, по сравнению с размером, когда патрубковый элемент 630 не расположен в эластомерном рукаве 670.

[0040] Упругая деформация или растяжение эластомерного рукава 670 вокруг патрубкового элемента 630 вызывает возвращающее усилие, действие которого направлено на возвращение эластомерного рукава в его исходное состояние. Такое усилие приводит к сжатию эластомерного рукава 670 вокруг внешней поверхности 633 патрубкового элемента 630 и способствует непрерывному контакту между эластомерным рукавом 670 и внешней поверхностью 633.

[0041] В одном примере воплощения растяжение эластомерного рукава 670 по меньшей мере в части эластомерного рукава 670, которая не находится в контакте с жестким компонентом основы 610, приводит к натяжению вокруг эластомерного рукава 670, в отличие от сжатия, которое бы возникало, например, если бы эластомерный рукав был сжат между патрубковым элементом 630 и жестким компонентом основы 610. В одном примере воплощения эластомерный рукав 670 испытывает кольцевое растяжение при введении патрубкового элемента 630 в зацепление с приемный узелм 640. В некоторых вариантах воплощения эластомерный рукав 670 может быть описан как имеющий часть, пребывающую в натяжении в направлении (z), перпендикулярном как оси (х) воздушного потока, так и толщине (у) эластомерного рукава 670 в радиальном направлении.

[0042] Респираторное устройство, имеющее эластомерный рукав, такой, как описанный выше в настоящем описании, имеет несколько характерных особенностей и преимуществ. Эластомерный рукав, содержащий по меньшей мере одну часть, которая находится в «плавающем» состоянии или иным образом не пребывает в непосредственном контакте с жестким компонентом, ограничивающим растяжение наружу, обеспечивает значительные преимущества в создании уплотнения между патрубковым элементом и основой устройства защиты дыхательных путей. Эластомерный рукав может изгибаться или поворачиваться и, таким образом, сохранять герметичный контакт с патрубковым элементом даже при перемещении и повороте патрубкового элемента относительно приемного узла Также, раскрытый в настоящем описании эластомерный рукав обеспечивает надлежащее уплотнение, одновременно минимизируя усилие, которое требуется приложить пользователю при введении. Фильтрующий картридж может быть легко введен в приемный узел для создания надежного соединения без возможности вращения. Усилие, прилагаемое пользователем при введении, приводящее к растяжению эластомерного рукава вокруг патрубкового элемента, может быть минимальным по сравнению с усилием, которое бы потребовалось, например, если бы уплотнение было выполнено путем прижатия уплотнительного элемента к жесткому элементу, служащему опорой.

[0043] Настоящее изобретение было описано со ссылкой на несколько его воплощений. Вышеизложенное подробное описание и примеры были приведены исключительно для ясности понимания, из которого не следуют какие-либо ограничения. Специалистам в данной области техники будет очевидно, что в описанных воплощениях может быть выполнено много изменений, не выходящих за пределы объема изобретения. Таким образом, объем настоящего изобретения следует ограничивать не описанными здесь конкретными деталями и конструкциями, а конструкциями, описанными формулой изобретения и эквивалентными им конструкциями. Любой элемент или характеристика, описанные в отношении любого из вышеприведенных воплощений, могут быть включены по отдельности или в комбинации в любой другой элемент или характеристику и представлены в вышеуказанном порядке и комбинациях исключительно для ясности.

Claims

1. Респираторное устройство, содержащее:

основу, имеющую приемный узел, выполненный с возможностью приема жесткого патрубкового элемента фильтрующего картриджа и включающий жесткую внешнюю часть и эластомерный рукав, причем приемный узел образует отверстие в основе, его жесткая внешняя часть расположена непосредственно у отверстия, а эластомерный рукав примыкает к жесткой внешней части так, что внешняя жесткая часть оказывается расположенной между отверстием и эластомерным рукавом,

при этом внутренние поверхности эластомерного рукава и жесткой внешней части приемного узла образуют канал для прохода патрубкового элемента, отходящий от упомянутого отверстия в основе, и имеют согласованную с внешней поверхностью патрубкового элемента некруглую форму поперечного сечения, препятствующую вращению введенного в канал патрубкового элемента относительно жесткой внешней части приемного узла, а эластомерный рукав выполнен деформирующимся вокруг внешней поверхности патрубкового элемента, введенного в канал.

2. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее фильтрующий картридж, при этом упомянутый жесткий патрубковый элемент присоединен к фильтрующему картриджу.

3. Устройство по п. 1, в котором эластомерный рукав имеет внешнюю поверхность, противоположную внутренней поверхности, при этом по меньшей мере часть внешней поверхности не находится в контакте с каким-либо жестким компонентом основы, который мог бы ограничить деформацию или растяжение наружу эластомерного рукава.

4. Устройство по п. 1, в котором эластомерный рукав выполнен с возможностью кольцевого растяжения при введении патрубкового элемента в канал.

5. Устройство по п. 1, в котором эластомерный рукав выполнен с возможностью растяжения в направлении, перпендикулярном оси воздушного потока и толщине эластомерного рукава в радиальном направлении, при введении патрубкового элемента в канал.

6. Устройство по п. 1, в котором эластомерный рукав имеет первую концевую часть и вторую концевую часть, при этом первая концевая часть выполнена как свободный конец.

7. Устройство по п. 1, в котором эластомерный рукав имеет первую концевую часть и вторую концевую часть, а основа имеет внутреннюю стенку, разделяющую внутреннее пространство основы на первую и вторую камеры, при этом первая концевая часть эластомерного рукава контактирует с внутренней стенкой основы.

8. Устройство по п. 1, в котором эластомерный рукав имеет первую концевую часть и вторую концевую часть, при этом вторая концевая часть герметично соединена с основой.

9. Устройство по п. 1, в котором эластомерный рукав имеет внешнюю поверхность, поперечный периметр которой при введении патрубкового элемента в канал больше, чем в отсутствии патрубкового элемента в канале.

10. Устройство по п. 1, в котором эластомерный рукав содержит первый конец, второй конец, при этом поперечный периметр внешней поверхности эластомерного рукава имеет переменное значение между первым и вторым концами.

11. Устройство по п. 1, в котором эластомерный рукав имеет ребро, выполненное по периметру его внутренней поверхности.

12. Устройство по п. 1, в котором эластомерный рукав выполнен из термореактивного материала.

13. Устройство по п. 1, в котором эластомерный рукав выполнен из силикона.

14. Устройство по п. 1, в котором эластомерный рукав выполнен из материала, выбранного из эластомеров, пригодных для литья высокого или низкого давления.

15. Устройство по п. 1, в котором эластомерный рукав имеет длину в продольном направлении от 6 мм до 12 мм.

16. Устройство по п. 1, в котором эластомерный рукав имеет толщину стенки от 0,5 мм до 2 мм.

17. Устройство по п. 1, в котором основа является основой полумаски.

18. Устройство по п. 1, в котором основа является основой полнолицевой маски.

19. Устройство по п. 1, в котором основа является основой надеваемого на голову респираторного устройства.

20. Устройство по п. 1, в котором основа является основой респиратора с принудительной подачей воздуха.

21. Респираторное устройство, содержащее:

основу, имеющую приемный узел, выполненный с возможностью приема жесткого патрубкового элемента фильтрующего картриджа и включающий жесткую внешнюю часть и эластомерный рукав, примыкающий к жесткой внешней части и отходящий от нее, при этом внутренние поверхности эластомерного рукава и жесткой внешней части приемного узла образуют в основе канал для прохода упомянутого жесткого патрубкового элемента, имеющего передний конец, расположенный у основания конец и внешнюю поверхность;

при этом эластомерный рукав выполнен деформирующимся вокруг внешней поверхности патрубкового элемента, введенного в канал, когда расположенный у основания конец патрубкового элемента находится ближе к внутренней поверхности жесткой внешней части приемного узла, чем к внутренней поверхности эластомерного рукава, а передний конец патрубкового элемента находится ближе к внутренней поверхности эластомерного рукава, чем к внутренней поверхности жесткой внешней части приемного узла.