SK289089B6

SK289089B6 - End protective device for creating an air shield and breathing filtered air

Info

Publication number: SK289089B6
Application number: SK59-2021A
Authority: SK
Inventors: Ing. Drobný Martin
Original assignee: Ing. Drobný Martin
Priority date: 2021-08-09
Filing date: 2021-08-09
Publication date: 2023-06-28
Also published as: SK592021A3

Abstract

End protective device for creating an air shield and breathing filtered air consists of the base arch frame (1), which has a bend (2) for the nose in the middle part and has arms (3) in the end left and right part, wherein the base arched frame (1) is hollow in its left and right part from the area of the arms (3) to the bend (2) in its middle part. In the left and right parts of the hollow base arch frame (1) there is a set of breathing vents (5), followed by a set of vents (6) of the air shield oriented downwards. The base arch frame (1) has in its left and right part an external directing screen (4) for directing air. The left and right parts of the hollow base arch frame (1) have an inlet (7) for air supply. A winglet (8) for redirecting air is placed between the set of breathing vents (5) and the set of vents (6) of the air shield. At least one winglet (8) for redirecting air is placed in the set between the breathing vents (5). At least one winglet (8) for redirecting air is placed in the set between the vents (6) of the air shield. Arms (3) of the base arch frame (1) have bends (9) at the ends.

Description

Oblasť technikyThe field of technology

Vynález sa týka koncovej ochrannej pomôcky na vytvorenie vzduchového štítu a dýchanie filtrovaného vzduchu ako špeciálneho druhu respirátora. Vynález spadá do oblasti osobných ochranných a hygienických potrieb človeka.The invention relates to a final protective device for creating an air shield and breathing filtered air as a special type of respirator. The invention falls into the field of personal protective and hygienic needs of man.

Doterajší stav technikyCurrent state of the art

V súčasnosti, keď svet postihla pandémia koronavírusu COVID-19, sú známe rôzne spôsoby ochrany človeka najmä pred infikovaním patogénnymi vírusmi, všeobecne mikroorganizmami. Najnižším stupňom ochrany sú hygienické rúška. Vyšším stupňom ochrany sú respirátory najčastejšie s označením N95, FFP2, FFP3. Ochranné rúška, pevné štíty a respirátory však neposkytujú ľahký a bezpečný prísun čerstvého vzduchu, čo spôsobuje sťažené dýchanie.Currently, when the world has been affected by the COVID-19 coronavirus pandemic, various ways of protecting people are known, especially against infection by pathogenic viruses, generally microorganisms. The lowest level of protection are hygienic masks. Respirators with a higher degree of protection are most often labeled N95, FFP2, FFP3. However, protective masks, fixed shields and respirators do not provide an easy and safe supply of fresh air, which causes difficult breathing.

V stave techniky sú známe riešenia, kde ochranná zóna na dýchanie čistého vzduchu a taktiež aj zóna na zamedzenie vdýchnutia kontaminovaného vzduchu je zabezpečená vzduchovým štítom. Na vytvorenie vzduchového štítu existuje veľa riešení. Pozornosť si zasluhuje jeden smer vývoja konštrukcie pomôcky na vytváranie vzduchového štítu opísanej v zverejnenom spise US 2014/0102442 A1, ktorá je založená na báze okuliarov, cez ktoré duté ramienka je privádzaný čistý vzduch až do priezorového rámu okuliarov. Následne je vzduch vyfukovaný dýzami rozmiestnenými v ramienkach okuliarov a zároveň aj v priezorovom ráme okuliarov, čím sa vytvára vzduchový štít pred tvárou osoby. Nevýhodou tohto riešenia je fakt, že vyfukovaný vzduch z dýz rozmiestnených pozdĺž ramienok a aj v priezorovom ráme okuliarov svojím prúdením dráždi oči, lebo dýzy sú rozmiestnené na úrovni alebo až nad úrovňou očí. Aj druhé blízke riešenie konštrukcie pomôcky na vytváranie vzduchového štítu opísanej v zverejnenom spise US 2019/353933 A1 je založené na báze okuliarov, cez ktoré duté ramienka je privádzaný čistý vzduch až do priezorového rámu okuliarov. Následne je vzduch vyfukovaný dýzami rozmiestnenými v spodnej časti priezorového rámu okuliarov, čím sa vytvára vzduchový štít pred tvárou osoby. Nevýhodou tohto riešenia je fakt, že vyfukovaný vzduch z dýz rozmiestnených v spodnej časti priezorového rámu okuliarov nemá dostatočný prietok na to, aby dodal potrebné množstvo vzduchu na dýchanie a zároveň aby aj dodal potrebné množstvo vzduchu na vytvorenie vzduchového štítu pred tvárou človeka. Dodávaný obmedzený prietok vzduchu je limitovaný konštrukciou okuliarov, lebo do úzkeho ramienka okuliarov je vtesnaný motorček, ventilátor, zdroj napätia a filter. Je známe aj obdobné riešenie opísané v dokumente DE 2020/20105652 U1, ktorého nevýhodou je, že obsahuje masku z tuhého materiálu na zakrytie nosa a úst.Solutions are known in the state of the art, where the protective zone for breathing clean air and also the zone for preventing the inhalation of contaminated air is secured by an air shield. There are many solutions for creating an air shield. One direction of development of the construction of the aid for creating an air shield, described in the published document US 2014/0102442 A1, deserves attention, which is based on the base of glasses, through which hollow arms clean air is supplied to the visor frame of the glasses. Subsequently, air is blown through nozzles located in the eyeglass frames and at the same time in the visor frame of the glasses, which creates an air shield in front of the person's face. The disadvantage of this solution is the fact that the blown air from the nozzles located along the straps and also in the spectacle frame irritates the eyes with its flow, because the nozzles are located at or even above eye level. The second close solution to the construction of the aid for creating an air shield described in the published file US 2019/353933 A1 is also based on the base of glasses, through which hollow arms clean air is supplied to the visor frame of the glasses. Subsequently, the air is blown through nozzles located in the lower part of the visor frame of the glasses, which creates an air shield in front of the person's face. The disadvantage of this solution is the fact that the blown air from the nozzles located in the lower part of the spectacle frame does not have a sufficient flow to supply the necessary amount of air for breathing and at the same time to supply the necessary amount of air to create an air shield in front of the person's face. The supplied limited air flow is limited by the construction of the glasses, because the motor, fan, voltage source and filter are squeezed into the narrow frame of the glasses. A similar solution described in document DE 2020/20105652 U1 is also known, the disadvantage of which is that it contains a mask made of rigid material to cover the nose and mouth.

Dosiaľ nie úplne prebádaná problematika spôsobov ochrany človeka najmä pred infikovaním patogénnymi vírusmi a mikroorganizmami evokovala navrhnúť taký spôsob ochrany jednotlivca, ktorý by umožňoval prirodzené dýchanie, účinné zamedzenie vdychovaného vzduchu napadnutého patogénom a jeho jednoduchú aplikáciu bez nutnosti nosenia okuliarov. Výsledkom tohto úsilia je koncová ochranná pomôcka na vytvorenie vzduchového štítu a dýchanie filtrovaného vzduchu opísaná v tomto vynáleze.The so far not fully researched issue of ways to protect a person, especially against infection by pathogenic viruses and microorganisms, evoked the idea of designing a way to protect an individual that would allow natural breathing, effective prevention of inhaled air attacked by a pathogen and its simple application without the need to wear glasses. The result of these efforts is the end protective device for creating an air shield and breathing filtered air described in this invention.

Podstata vynálezuThe essence of the invention

Nedostatky v stave techniky v oblasti osobných ochranných a hygienických potrieb človeka najmä pred vírusmi a patogénnymi mikroorganizmami rieši navrhnutá koncová ochranná pomôcka na vytvorenie vzduchového štítu a dýchanie filtrovaného vzduchu podľa vynálezu pripojiteľná všeobecne na akýkoľvek vhodný zdroj tlakového vzduchu. Táto koncová ochranná pomôcka je kompatibilná k zariadeniam na dodávku filtrovaného vzduchu, ako sú vzduchotechnické jednotky. Riešenie z konštrukčného hľadiska poskytuje veľa možností, ako a kam umiestniť, prichytiť vzduchotechnickú jednotku ako kompaktný celok. Na účely tohto vynálezu je nutné chápať, že termín „koncová ochranná pomôcka“ vyjadruje skutočnosť, že patrí do skupiny respiračných ochranných pomôcok, ako sú: rúška, respirátory, masky a preberá ich funkciu. Taktiež pod termínom „prieduch“ je nutné chápať aj „výduch“ ako vyfukovanie vzduchu z nejakého otvoru.Deficiencies in the state of the art in the field of personal protective and hygienic needs of humans, especially against viruses and pathogenic microorganisms, are solved by the designed final protective device for creating an air shield and breathing filtered air according to the invention, generally connectable to any suitable source of compressed air. This final protective device is compatible with filtered air supply devices such as air handling units. The solution from a construction point of view provides many options for how and where to place and attach the air handling unit as a compact unit. For the purposes of this invention, it is necessary to understand that the term "final protective device" expresses the fact that it belongs to the group of respiratory protective devices, such as: mask, respirators, masks and takes over their function. Also, under the term "vent" it is necessary to understand "exhalation" as blowing air from an opening.

Základom riešenia podľa vynálezu je základný oblúkový rám, ktorý má v strednej časti priehyb na nos a v koncovej ľavej a pravej časti má ramienka, pričom základný oblúkový rám je v svojej ľavej a pravej časti dutý od oblasti ramienok k priehybu v strednej časti a ľavá a pravá časť dutého základného oblúkového rámu má vstup na prívod vzduchu od vzduchotechnickej jednotky. Podstata riešenia podľa vynálezu spočíva v tom, že základný oblúkový rám má v svojej ľavej a pravej časti vonkajšiu smerovaciu clonu na smerovanie vzduchu vzduchového štítu a na smerovanie vzduchu k nosu a ústam a taktiež pred nos a pred ústa. V ľavej a pravej časti dutého základného oblúkového rámu je sústava dýchacích prieduchov s krídelkami na presmerovanie vzduchu orientovaných smerom dole, za ktorými nasleduje sústava prieduchov vzduchového štítu s krídelkami na presmerovanie vzduchu orientovaných smerom dole. Ramienka základného oblúkového rámu majú na koncoch zahnutia na prichytenie koncovej ochrannej pomôcky o uši osoby. Alternatívne, na prichytenie o hlavu osoby ramienka základného oblúkového rámu sú na koncoch prepojené spojovacím pásom. Všetky komponenty koncovej ochrannej pomôcky na vytvorenie vzduchového štítu a dýchanie filtrovaného vzduchu sú vyrobené z plastu.The basis of the solution according to the invention is a basic arched frame, which has a bend for the nose in the middle part and has straps in the end left and right parts, while the basic arched frame is hollow in its left and right parts from the region of the straps to the bend in the middle part and the left and right part of the hollow basic arch frame has an air inlet from the air handling unit. The essence of the solution according to the invention consists in the fact that the basic arc frame has in its left and right part an external directional screen for directing the air of the air shield and for directing the air to the nose and mouth and also in front of the nose and in front of the mouth. To the left and right of the hollow base arch frame is a set of air vents with down deflecting vanes, followed by a set of air shield vents with down deflecting vanes. The straps of the basic arc frame have bends at the ends for attaching the end protection device to the person's ears. Alternatively, to attach to a person's head, the arms of the basic arc frame are connected at the ends with a connecting strap. All components of the final protective device for creating an air shield and breathing filtered air are made of plastic.

Výhody koncovej ochrannej pomôcky na vytvorenie vzduchového štítu a dýchanie filtrovaného vzduchu podľa vynálezu sú zjavné z jeho účinkov, ktorými sa prejavuje navonok. Účinky a originalita spočívajú v jej unikátnej konštrukcii, ktorá zabezpečí prísun prefiltrovaného vzduchu rovno pred nos a ústa v objeme 3 až 8 l/min. bez toho, aby došlo k dráždeniu očí prúdom vzduchu. Navyše samostatný rozvod vzduchu s vyšším tlakom a objemom viac ako 16 l/min. vytvára pred tvárou pomocou sústav dýchacích prieduchov a prieduchov na vytvorenie vzduchového štítu vzduchový ochranný štít v tvare clony. Ten zabezpečuje, aby sa filtrovaný vzduch nerozptýlil do vonkajšieho prostredia a na druhej strane chráni človeka pred vdychovaním vonkajšieho nefiltrovaného vzduchu.The advantages of the final protective device for creating an air shield and breathing filtered air according to the invention are apparent from its effects, which are manifested externally. The effects and originality lie in its unique design, which ensures the supply of filtered air directly in front of the nose and mouth in a volume of 3 to 8 l/min. without irritating the eyes with the air flow. In addition, a separate air distribution with a higher pressure and a volume of more than 16 l/min. it creates an air shield in the form of a screen in front of the face using systems of breathing vents and vents to create an air shield. The latter ensures that the filtered air does not disperse into the external environment and, on the other hand, protects the person from inhaling unfiltered external air.

Benefitmi riešenia podľa vynálezu sú: prísun zdravého filtrovaného a čerstvého vzduchu v čase sociálneho odstupu, eliminácia vdychovania teplého a vlhkého vydýchaného vzduchu s vyšším obsahom CO2, nezarosovanie okuliarov, bezpečná konzumácia jedla a pitia bez potreby odkladania rúška, zrozumiteľná komunikácia neobmedzená rúškom vrátane viditeľnosti mimiky tváre a možnosť normálneho sociálneho života vrátane práce a športu.The benefits of the solution according to the invention are: supply of healthy filtered and fresh air during social distancing, elimination of inhalation of warm and humid exhaled air with a higher CO2 content, no fogging of glasses, safe consumption of food and drink without the need to remove the mask, intelligible communication unrestricted by masks, including visibility of facial expressions and the possibility of a normal social life, including work and sports.

Prehľad obrázkov na výkresochOverview of images on drawings

Koncová ochranná pomôcka na vytvorenie vzduchového štítu a dýchanie filtrovaného vzduchu podľa vynálezu je prezentovaná na výkresoch, kde na obr. 1 je znázornená koncová ochranná pomôcka na vytvorenie vzduchového štítu a dýchanie filtrovaného vzduchu v pohľade spredu. Na obr. 2 je znázornená koncová ochranná pomôcka na vytvorenie vzduchového štítu a dýchanie filtrovaného vzduchu v pohľade zvrchu. Na obr. 3 je znázornená koncová ochranná pomôcka na vytvorenie vzduchového štítu a dýchanie filtrovaného vzduchu v pohľade zozadu. Na obr. 4 je znázornená koncová ochranná pomôcka na vytvorenie vzduchového štítu a dýchanie filtrovaného vzduchu v pohľade zospodu. Na obr. 5 je znázornená koncová ochranná pomôcka na vytvorenie vzduchového štítu a dýchanie filtrovaného vzduchu v šikmom pohľade. Na obr. 6 je znázornená koncová ochranná pomôcka na vytvorenie vzduchového štítu a dýchanie filtrovaného vzduchu v bočnom pohľade. Na obr. 7 je znázornené umiestnenie koncovej ochrannej pomôcky na vytvorenie vzduchového štítu a dýchanie filtrovaného vzduchu na hlave osoby. Na obr. 8 je znázornená koncová ochranná pomôcka na vytvorenie vzduchového štítu a dýchanie filtrovaného vzduchu pripojená na vzduchotechnickú jednotku.The final protective device for creating an air shield and breathing filtered air according to the invention is presented in the drawings, where in fig. 1 shows a front view of the final protective device for creating an air shield and breathing filtered air. In fig. 2 shows a top view of the final protective device for creating an air shield and breathing filtered air. In fig. 3 shows the end protective device for creating an air shield and breathing filtered air in a rear view. In fig. 4 shows a bottom view of the final protective device for creating an air shield and breathing filtered air. In fig. 5 is an oblique view of the final protective device for creating an air shield and breathing filtered air. In fig. 6 shows a side view of the final protective device for creating an air shield and breathing filtered air. In fig. 7 shows the location of the final protective device for creating an air shield and breathing filtered air on the person's head. In fig. 8 shows the final protective device for creating an air shield and breathing filtered air connected to the air handling unit.

Príklady uskutočnenia vynálezuExamples of implementation of the invention

Jednotlivé uskutočnenia podľa vynálezu koncovej ochrannej pomôcky na vytvorenie vzduchového štítu a dýchanie filtrovaného vzduchu sú predstavované na ilustráciu a nie ako obmedzenia technických riešení. Odborníci znalí stavu techniky nájdu alebo budú schopní zistiť s použitím nie viac ako rutinného experimentovania mnoho ekvivalentov k špecifickým uskutočneniam riešenia podľa vynálezu. Aj takéto ekvivalenty budú spadať do rozsahu patentových nárokov. Odborníkom znalým stavu techniky nemôže robiť problém optimálne navrhnutie konštrukcie koncovej ochrannej pomôcky na vytvorenie vzduchového štítu a dýchanie filtrovaného vzduchu, preto tieto znaky neboli detailne riešené.Individual embodiments according to the invention of the final protective device for creating an air shield and breathing filtered air are presented for illustration and not as limitations of technical solutions. Those skilled in the art will find, or will be able to discover using no more than routine experimentation, many equivalents to specific embodiments of the solution of the invention. Even such equivalents will fall within the scope of patent claims. An expert with knowledge of the state of the art cannot find it a problem to optimally design the structure of the final protective device to create an air shield and breathe filtered air, therefore these features were not dealt with in detail.

V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu vynálezu je opísaná koncová ochranná pomôcka na vytvorenie vzduchového štítu a dýchanie filtrovaného vzduchu znázornená na obr. 1 až 6. Koncová ochranná pomôcka na vytvorenie vzduchového štítu a dýchanie filtrovaného vzduchu pozostáva zo základného oblúkového rámu 1, ktorý má v strednej časti priehyb 2 na nos a v koncovej ľavej a pravej časti má ramienka 3. Základný oblúkový rám 1 je v svojej ľavej a pravej časti dutý od oblasti ramienok 3 až k priehybu 2 v jeho strednej časti. V ľavej a pravej časti dutého základného oblúkového rámu 1 je sústava dýchacích prieduchov 5, za ktorými nasleduje sústava prieduchov 6 vzduchového štítu pri oboch orientovaných smerom dole. Základný oblúkový rám 1 má v svojej ľavej a pravej časti vonkajšiu smerovaciu clonu 4 na smerovanie vzduchu k nosu a ústam a taktiež pred nos a pred ústa. Ľavá a pravá časť dutého základného oblúkového rámu 1 má vstup 7 na prívod vzduchu od vzduchotechnickej jednotky. Medzi sústavou dýchacích prieduchov 5 a sústavou prieduchov 6 vzduchového štítu je umiestnené krídelko 8 na presmerovanie vzduchu na dýchanie a na presmerovanie vzduchu na vytvorenie vzduchového štítu. Aj v samotnej sústave dýchacích prieduchov 5 je riešené prerozdeľovanie čistého vzduchu tak, že medzi dýchacími prieduchmi 5 je umiestnené jedno krídelko 8. Aj v samotnej sústave prieduchov 6 na vytvorenie vzduchového štítu je riešené prerozdeľovanie čistého vzduchu tak, že medzi prieduchmi 6 vzduchového štítu je umiestnené jedno krídelko 8. Ramienka 3 základného oblúkového rámu 1 majú na koncoch zahnutia 9 na prichytenie koncovej ochrannej pomôcky o uši osoby, ako je to znázornené na obr. 7. Všetky komponenty koncovej ochrannej pomôcky na vytvorenie vzduchového štítu a dýchanie filtrovaného vzduchu sú vyrobené z plastu.In this example of a specific embodiment of the subject of the invention, the final protective device for creating an air shield and breathing filtered air is described, shown in fig. 1 to 6. The final protective device for creating an air shield and breathing filtered air consists of a basic arc frame 1, which has a bend 2 for the nose in the central part and has straps 3 in the end left and right parts. The basic arc frame 1 is in its left and of the right part, hollow from the shoulder area 3 to the bend 2 in its central part. In the left and right part of the hollow basic arch frame 1, there is a system of breathing vents 5, followed by a system of vents 6 of the air shield, both oriented downwards. The basic arched frame 1 has in its left and right parts an external directional screen 4 for directing the air to the nose and mouth and also in front of the nose and in front of the mouth. The left and right parts of the hollow basic arc frame 1 have an inlet 7 for air supply from the air handling unit. A vane 8 is placed between the system of breathing vents 5 and the system of vents 6 of the air shield to redirect the air for breathing and to redirect the air to create an air shield. Even in the system of breathing vents 5 itself, the redistribution of clean air is solved so that one wing 8 is placed between the breathing vents 5. Also in the system of vents 6 itself to create an air shield, the redistribution of clean air is solved so that between the vents 6 of the air shield is placed one wing 8. The arms 3 of the basic arc frame 1 have bends 9 at the ends for attaching the end protective device to the person's ears, as shown in fig. 7. All components of the final protective device for creating an air shield and breathing filtered air are made of plastic.

Na obr. 8 je znázornená koncová ochranná pomôcka na vytvorenie vzduchového štítu a dýchanie filtrovaného vzduchu pripojená cez vstup 7 na prívod vzduchu a prívodnú vzduchovú hadicu 10 na vzduchotechnickú jednotku 11.In fig. 8 shows the end protective device for creating an air shield and breathing filtered air connected through the inlet 7 to the air supply and the supply air hose 10 to the air handling unit 11.

Alternatívne, na prichytenie o hlavu osoby ramienka 3 základného oblúkového rámu 1 sú na koncoch prepojené spojovacím pásom.Alternatively, to attach to a person's head, the arms 3 of the basic arc frame 1 are connected at the ends by a connecting belt.

Priemyselná využiteľnosťIndustrial applicability

Koncová ochranná pomôcka na vytvorenie vzduchového štítu a dýchanie filtrovaného vzduchu podľa tohto vynálezu je určená: pre osobnú potrebu ľudí v bežnom živote v obdobiach vírusových pandémií, pre alergikov, astmatikov, ľudí v mestách s vysokou koncentráciou prachu a smogu a pre zdravotnícky personál, predavačov v obchodoch, ľudí v ambulantných čakárňach, robotníkov v kontaminovanom alebo prašnom prostredí, šoférov a cestujúcich v autobusoch, vlakoch a lietadlách, policajtov, motorkárov, cyklistov atď.The final protective device for creating an air shield and breathing filtered air according to this invention is intended: for the personal use of people in ordinary life in periods of viral pandemics, for allergy sufferers, asthmatics, people in cities with a high concentration of dust and smog and for medical personnel, salespeople in shops, people in outpatient waiting rooms, workers in contaminated or dusty environments, drivers and passengers in buses, trains and planes, policemen, motorcyclists, cyclists, etc.

Claims

1. An end protective device for creating an air shield and breathing filtered air consisting of a basic arc frame (1) having a bend (2) for the nose in the central part and shoulder straps (3) in the end 5 left and right parts, while the basic arc frame (1) is hollow in its left and right parts from the area of the shoulder straps (3) to the bend (2) in the middle part and where the left and right parts of the hollow basic arch frame (1) have an inlet (7) for air supply, characterized by in that the base arch frame (1) has an outer air deflector (4) in its left and right parts for directing the air of the air shield, while in the left and right parts of the hollow base arch frame (1) there is a system of breathing vents (5) with 10 with wings (8) for redirecting the air directed downwards, followed by a system of vents (6) of the air shield with wings (8) for redirecting the air directed downwards.

2. End protection device for creating an air shield and breathing filtered air according to claim 1, characterized in that the arms (3) of the basic arc frame (1) have bends (9) at the ends and are connected by a connecting belt.