ЗАЩИТНАЯ МАСКА ДЛЯ ЛИЦА С ФИЛЬТРОМ Российский патент 2021 года по МПК A61F9/04 A62B18/02 A41D13/11 

Изобретение относится к области медицины, а именно к средствам индивидуальной защиты населения от бактериальных инфекций, а также прямого попадания мелких частиц и пыли в органы зрения и дыхания.

Известна полезная модель RU 18915 U1 «Защитная маска для лица», МПК A61F 9/04, содержащая дугообразный экран из прозрачного материала. Элементом фиксации экрана на голове служит специальный узел. Конструкция маски создает зазор между экраном и узлом фиксации. Узел фиксации выполнен в виде обруча. Обруч состоит из жесткой дуги и мягкого ремня. Ремень, жесткая дуга и экран смонтированы между собой посредством клеевого соединения.

Недостатком вышеописанного технического решения является наличие большого зазора и отсутствие фильтрующего элемента для очистки воздуха, поступающего во внутреннее пространство маски.

Известно решение SU 1556674 А1 «Защитная маска», МПК A61F 9/06, содержащее корпус, который состоит из коробчатой лицевой части и двойной стенки. В полости двойной стенки установлен вентилятор с фильтрующим элементом. В верхней части маски напротив глаз установлен светофильтр, состоящий из двух пластин, закрепленных на корпусе. Причем внутренняя пластина светофильтра расположена под углом 10-15° к наружной, что обеспечивает зазор для прохождения фильтрованного воздуха от вентилятора в подмасочное пространство. По всему периметру корпуса маски установлен абтюратор, который представляет собой эластичную манжету, которая прилегая к лицу позволяет исключить попадание в органы зрения и дыхания мелких частиц, а также загрязненного воздуха.

Недостатком данного технического решения является малый объем фильруемого воздуха, поступающего в подмасочное пространство вследствие того, что фильтрующий элемент имеет небольшую площадь фильтрации.

Из известных технических решений близким по назначению и технической сущности к заявляемому объекту является полезная модель RU 38110 U1 «Защитная маска для лица», МПК A61F 9/04, содержащая защитный экран из прозрачного материала, закрепленный к узлу фиксации. Узел фиксации выполнен в виде обруча, который состоит из дуги и мягкого ремня. С наружной стороны дуги установлены упоры, ограничивающие угол поворота экрана. На ремне установлен замок, позволяющий регулировать длину ремня в зависимости от размера головы. С наружной стороны экрана, сбоку, закреплен миниатюрный вентилятор, для работы которого в экране выполнено отверстие. К вентилятору снаружи крепится фильтр. Питание вентилятора осуществляется с помощью миниатюрного источника напряжения, который можно зафиксировать на ремне.

Недостатком данного технического решения является возможность фильтрации только того объема воздуха, который поступает через вентилятор. Отсутствие уплотнения или покрытия сверху позволяет мелким частицам и загрязненному воздуху проникать в подмасочное пространство. Так как вентилятор расположен сбоку, направление воздушного потока не позволяет отбивать мелкие частицы и нефильтрованный воздух, поступающие снизу под экраном. Еще несколькими недостатками расположения вентилятора являются его ассиметричное расположение на маске, что приводит к дисбалансу при эксплуатации, также затрудненный обзор влево и большая вероятность зацепления корпусом вентилятора за объекты, что может привести к падению маски с головы и соответственно ее поломке.

Еще одним известным техническим решением наиболее близким по назначению и технической сущности к заявляемому объекту является изобретение RU 2 744 945 С1 «Защитная маска для лица», содержащая поворотный защитный экран, узел фиксации маски на голове в виде околыша, как минимум один вентилятор подачи воздуха, шарнирное соединение экрана с околышем, фильтрующий элемент, закрепленный герметично по верхней кромке бортика и задней кромке козырька. Маска имеет проходящий поперек головы сверху обод, сопряженный с околышем, и защитный экран, сопряженный с околышем экрана по верхнему краю. Околыш экрана соединен по верхнему краю с бортиком, который с внутренней стороны сопряжен с передней кромкой козырька, имеющего на нижней поверхности как минимум один вентилятор. Недостатком данного технического решения является сложность установки и замены фильтрующего элемента из-за конструктивных особенностей его крепления, а также дугообразной формы фильтрующего элемента и обода. Следующим недостатком является сравнительно небольшой объем фильтруемого воздуха из-за малого размера установленных вентиляторов, так как дугообразная сужающаяся форма козырька не обладает достаточным пространством для установки нескольких одинаковых по размеру сравнительно больших вентиляторов. Еще одним недостатком, причиной которого является вышеописанная форма козырька, сравнительно небольшая емкость источника питания, установленного в пространство под козырьком.

Технической задачей для решения вышеописанных недостатков является разработка маски для лица с защитным экраном и фильтрующими вентиляторами конструкция, которой обеспечит: надежную и быструю установку/замену фильтрующего элемента, сбалансированное распределение нагрузки на голову, возможность фильтрации практически полного объема поступающего воздуха, а также предотвращение попадания загрязненного воздуха в подмасочное пространство снизу.

Сущность изобретения

Поставленная техническая задача решается посредством того, что конструкция защитной маски предусматривает расположение вентиляторов, на козырьке. Так же предусмотрен фильтрующий элемент (7), расположенный на козырьке (3) над вентиляторами (5) фиг. 1. Для установки фильтрующего элемента (7), на козырьке предусмотрен наклонный бортик (3.2) фиг. 2-4.

Конструкция защитной маски состоит из трех основных элементов: защитного экрана (4) фиг. 1, узла фиксации и козырька (3) фиг. 1.

Защитный экран (4) фиг. 1, закрывающий лицо пользователя, например, может быть выполнен из прозрачного пластика и может иметь дугообразную форму или состоять из плоской лицевой (4.1) и боковых панелей (4.2). Боковые панели расположены под углом к плоскости лицевой панели. Боковые панели (4.2) имеют плоские кронштейны с отверстиями, расположенные по бокам и служащие для шарнирного крепления экрана к узлу фиксации маски.

Узел фиксации состоит из околыша (1) фиг. 1, обхватывающего голову пользователя в горизонтальной плоскости и обода (2), обхватывающего голову пользователя сверху. Околыш (1) и обод (2), например, могут быть выполнены из мягкого пластика и в частном случае оборудованы механизмами регулирования длины (6). Механизмы регулирования длины (6) могут быть выполнены из контактной ленты (велкро), пластиковой или стальной пряжки, зубчатого зажима и т.д.

Козырек (3) фиг. 1 и 2 выполнен трапециевидной формы и установлен на защитный экран (4), например, посредством кронштейнов с отверстиями, расположенных по бокам козырька (3). Козырек (3) установлен таким образом, что обеспечивается минимальный зазор между корпусом козырька и околышем (1) для беспрепятственного поднятия защитного экрана (4). В передней части козырька (3) выполнена панель (3.1) с отверстиями, соосно с которыми установлены вентиляторы (5). Вентиляторы (5) расположены на панели равномерно относительно плоскости симметрии, что обеспечивает распределение нагрузки на козырек (3) и на защитную маску в целом. Могут быть использованы осевые вентиляторы, представляющие собой лопастные крыльчатки, установленные в кожухах. Крыльчатки непосредственно на оси электромоторов.

Вентиляторы (5) установлены таким образом, что оси вращения крыльчаток расположены вертикально, что в свою очередь обеспечивает принудительное поступление потока воздуха сверху вниз. Данная технология позволяет избежать поступления загрязненного воздуха снизу защитной маски.

В частном случае исполнения для обеспечения возможности регулировки скорости потока воздуха, вентиляторы (5) фиг. 1 подключены к частотному преобразователю, что позволяет уменьшать или увеличивать частоту вращения электромоторов вентиляторов (5).

Для обеспечения вентиляторов (5) фиг. 1 электроэнергией, под козырьком (3) установлен источник питания (5.1).

В частном случае исполнения защитной маски источник питания (5.1) фиг. 1 может быть установлен на поясе пользователя. Данный тип расположения источника питания (5.1) предусматривает установку модели с большей емкостью для обеспечения более продолжительной работы. Вентиляторы соединены с источником питания проводом (5.2), закрепленным на околыше защитной маски.

В частном случае исполнения защитной маски вентиляторы (5) фиг. 1 могут быть запитаны от сети 220 В через понижающий напряжение портативный блок питания. Соединение вентиляторов также обеспечивается проводом (5.2), закрепленным на околыше.

Для обеспечения установки и закрепления фильтрующего элемента (7) на панели (3.1) фиг. 2 с вентиляторами имеется наклонный бортик (3.2) фиг. 2, установленный по периметру панели и представляющий своего рода «воротник», для монтажа фильтрующего элемента (7). Бортик (3.2) имеет форму, основанную на перевернутой прямоугольной усеченной пирамиде с закругленными углами и краями для предотвращения разрыва материала фильтрующего элемента (7) в процессе его надевания/снятия, а также в процессе эксплуатации защитной маски. Плоскость бортика расположена под углом от 5 до 95° наружу. Любой из указанного диапазона наклон бортика способен удержать фильтрующий элемент. Данная особенность конструкции бортика (3.2) обусловлена необходимостью предотвращения соскальзывания фильтрующего элемента (7) в процессе эксплуатации защитной маски.

Фильтрующий элемент (7) имеет конструкцию и крепление, обеспечивающее его герметичное прилегание к бортику (3.2) для предотвращения попадания нефильтрованного воздуха в подмасочное пространство. Так фильтрующий элемент выполнен в форме «шапочки», способной покрыть наклонный бортик (3.2) «воротник» сверху с заходом за бортик снаружи, при этом плотно прилегая к нему.

Прилегание фильтрующего элемента (7) к бортику (3.2) «воротнику», в частном случае исполнения осуществляется, за счет выполнения всего полотна или края полотна фильтрующего элемента эластичным.

Еще в одном частном случае прилегание фильтрующего элемента (7) к бортику (3.2) «воротнику» осуществляется за счет того, что по краю фильтрующий элемент (7) имеет утягивающий элемент, например, канал с текстильным шнуром или эластичной тесьмой.

В частном случае исполнения фильтрующего элемента (7) по любому вышеописанному варианту край фильтра с внутренней стороны может иметь силиконовую полосу.

Также конструкция и расположение фильтрующего элемента (7) не препятствует свободному вращательному перемещению защитного экрана (4) вместе с козырьком (3), околышем (1) в нерабочее и рабочее положения.

Фильтрующий элемент (7) фиг. 1 выполнен из тканого хлопчатобумажного и/или нетканого синтетического полотен. Материал изготовления фильтрующего элемента (7) обеспечивает возможность придания необходимой формы без потери фильтрующих свойств. В частном случае, помимо фильтрации воздуха от пыли, при использовании фильтрующей ткани с антибактериальным покрытием присутствует возможность очистки воздуха от бактерий и вирусов.

Конструктивное решение по расположению вентиляторов (5) и фильтрующего элемента (7) обеспечивает очистку всего объема воздуха за счет принудительного протягивания потока воздуха через фильтрующий элемент (7).

Крепление фильтрующего элемента (7) выполнено съемным, что позволяет осуществлять его демонтаж и замену на новый, либо очищенный ранее использованный. Для демонтажа фильтрующего элемента (7) не требуется какой-либо инструмент, все работы по замене производятся вручную пользователем непосредственно на месте эксплуатации и требуют минимум времени.

Техническим результатом предлагаемого решения является обеспечение возможности очистки воздуха, поступающего в подмасочное пространство для дыхания пользователя. Фильтрация осуществляется посредством фильтрующего элемента, установленного в зоне забора воздуха. Поступление загрязненного воздуха снизу в подмасочное пространство блокируется направленным вниз воздушным потоком, организованным принудительно посредством горизонтально расположенных вентиляторов. Также результатом решения является обеспечение сбалансированной нагрузки на маску и соответственно на пользователя за счет равномерно расположенных вентиляторов. Обеспечение надежной и быстрой установки/замены фильтрующего элемента.

Краткое описание чертежей:

на фиг. 1 - схематическое изображение защитной маски с фильтрующим элементом на пользователе (изометрический вид);

на фиг. 2 - схематическое изображение козырька защитной маски (вид спереди, вид сверху);

на фиг. 3 - схематическое изображение козырька защитной маски с установленным фильтрующим элементом (вид сбоку в разрезе А-А):

на фиг. 4 - схематическое изображение козырька защитной маски с вентиляторами и фильтрующим элементом (изометрический вид).

Краткое описание конструктивных элементов:

1 - околыш;

2 - обод;

3 - козырек;

3.1 - панель для установки вентиляторов;

3.2 - наклонный бортик;

4 - защитный экран;

4.1 - лицевая панель;

4.2 - боковая панель;

5 - вентиляторы;

5.1 - источник питания;

5.2 - провод;

6 - регулятор длины;

7 - фильтрующий элемент.

Осуществление заявленного решения:

Перед началом эксплуатации защитной маски пользователь устанавливает фильтрующий элемент (7) путем растягивая его краев и надевания поверх бортика (3.2) заводя края фильтрующего элемента (7) за его стенки. После надевания фильтрующий элемент (7) автоматически зафиксируется эластичной тесьмой на бортике (3.2). В частном случае пользователь самостоятельно фиксирует фильтрующий элемент (7) путем натягивания и дальнейшего завязывания текстильного шнура в развязываемый узел.

Далее пользователь надевает защитную маску, располагая ее таким образом, чтобы защитный экран (4) находился напротив лица, околыш (1) охватывал голову в горизонтальной плоскости, обод (2) в свою очередь сверху поперек. Далее пользователь производит регулировку околыша (1) и обода (2) посредством регуляторов длины (6), если таковая необходима.

Далее пользователь, после того, как надел и отрегулировал маску, производит включение вентиляторов (5), подключенных к источнику питания (5.1), расположенному под козырьком (3).

После включения вентиляторов (5), пользователь опускает защитный экран (4) в рабочее положение, таким образом, чтобы экран полностью закрывал лицо.

В зависимости от степени загрязненности воздуха рабочей среды пользователь имеет возможность производить регулировку частоты вращения вентиляторов (5), изменяя тем самым интенсивность потока воздуха, забираемого через фильтрующий элемент (7).

При критическом загрязнении фильтрующего элемента (7), пользователь имеет возможность произвести его замену на новый, либо произвести очистку отработанного с последующей установкой обратно на место. Для осуществления замены фильтрующего элемента (7) необходимо отсоединить его от наклонного бортика (3.2). Для этого необходимо растянуть края фильтрующего элемента (7) и потянуть его на себя до тех пор, пока фильтрующий элемент не будет полностью снят с бортика (3.2). В частном случае для снятия фильтрующего элемента (7) с бортика (3.2) необходимо развязать узел текстильного шнура и далее растягивая края фильтрующего элемента (7) произвести его снятие.

Конструкция защитной маски для лица и органов дыхания в полной мере обеспечивает фильтрацию воздуха от твердых летучих примесей, дымовых газов и т.д. Маска значительно снижает их вредное воздействие на организм человека. Позволяет быстро устанавливать и производить замену фильтрующего элемента. Вышеописанные эффекты достигаются за счет конструктивных особенностей расположения вентиляторов и применения фильтрующего элемента (7) его конструкции и конструкции его фиксации, а также за счет сравнительно большой площади его поверхности.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к защитной маске для лица с фильтром. Маска содержит поворотный защитный экран, узел фиксации маски на голове в виде околыша с закрепленным к нему ободом, проходящим поперек головы, шарнирное соединение защитного экрана с околышем, козырек, закрепленный на защитном экране, вентиляторы и фильтрующий элемент. Козырек выполнен трапециевидной формы, имеет в передней части панель с отверстиями, на которую установлены вентиляторы, а также оборудован наклонным бортиком, установленным по периметру панели с вентиляторами, на котором закреплен фильтрующий элемент, выполненный с возможностью покрывания наклонного бортика сверху с заходом за бортик снаружи, при этом плотно прилегая к нему. Вентиляторы расположены на панели равномерно относительно плоскости симметрии с вертикальным расположением осей вращения крыльчаток. Техническим результатом является разработка маски для лица с защитным экраном и фильтрующими вентиляторами, конструкция которой обеспечит: надежную и быструю установку/замену фильтрующего элемента, сбалансированное распределение нагрузки на голову, возможность фильтрации практически полного объема поступающего воздуха, а также предотвращение попадания загрязненного воздуха в подмасочное пространство снизу. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Защитная маска для лица с фильтром, содержащая поворотный защитный экран, узел фиксации маски на голове в виде околыша с закрепленным к нему ободом, проходящим поперек головы, шарнирное соединение защитного экрана с околышем, козырек, закрепленный на защитном экране, вентиляторы и фильтрующий элемент, отличающаяся тем, что козырек выполнен трапециевидной формы, имеет в передней части панель с отверстиями, на которую установлены вентиляторы, а также оборудован наклонным бортиком, установленным по периметру панели с вентиляторами, на котором закреплен фильтрующий элемент, выполненный с возможностью покрывания наклонного бортика сверху с заходом за бортик снаружи, при этом плотно прилегая к нему, при этом вентиляторы расположены на панели равномерно относительно плоскости симметрии с вертикальным расположением осей вращения крыльчаток.

2. Маска по п. 1, отличающаяся тем, что вентиляторы подключены к частотному преобразователю с возможностью регулировки скорости вращения электромоторов вентиляторов.

3. Маска по п. 1, отличающаяся тем, что полотно или края полотна фильтрующего элемента выполнены эластичными.

4. Маска по п. 1, отличающаяся тем, что фильтрующий элемент имеет утягивающий элемент.

5. Маска по пп. 1, 3, 4, отличающаяся тем, что край полотна фильтрующего элемента с внутренней стороны имеет силиконовую полосу.

6. Маска по пп. 1, 3, отличающаяся тем, что фильтрующий элемент выполнен из тканого хлопчатобумажного или нетканого синтетического полотна.

7. Маска по п. 1, отличающаяся тем, что ткань полотна фильтрующего элемента имеет антибактериальное покрытие.