МОТО- ИЛИ ВЕЛОШЛЕМ С ВОЗДУШНЫМ ФИЛЬТРОМ Российский патент 2022 года по МПК A42B3/00 A62B18/04 

Изобретение относится к шлемам для велосипедистов и мотоциклистов.

Известно, что велосипедисты, а особенно мотоциклисты ездят преимущественно по автомобильным дорогам и улицам общего пользования, атмосфера над которыми загрязнена пылью и сажей от движения автомобилей.

Известен «Противопылевой шлем» оп пат. № RU 2093222. Шлем имеет каску, подкасочное крепление, встроенный вентилятор, фильтры грубой и тонкой очистки, и впускной и выпускной клапаны. Причем фильтр тонкой очистки выполнен в виде мешка, расположенного между внутренней поверхности каски и подкасочным креплением.

Недостатком устройства является то, что он требует электропитания, что в свою очередь для мотоциклистов требует наличия соединительных проводов, а для велосипедистов требует наличия батареек. Также недостатком является то, что воздухозабор осуществляется сзади шлема, в зоне разряжения, что затрудняет работу вентилятора и может даже остановить циркуляцию воздуха, если скоростной напор окажется больше напора вентилятора. Кроме того, чистый воздух поступает из мешка фильтра тонкой очистки под шлем и при выходе из-под шлема интенсивно смешивается с окружающим воздухом. Можно ориентировочно сказать, что вдыхаемый человеком воздух содержит лишь 10% очищенного воздуха, а остальное - неочищенный воздух. Вызывает сомнение и применение мешка в качестве фильтра тонкой очистки - верхняя половина будет напором вентилятора прижиматься к жесткой части шлема, а нижняя будет прижиматься к амортизирующей части шлема и к голове, то есть пропускная способность фильтра будет значительно снижена. И наконец совершенно очевидно, что малогабаритный вентилятор не сможет обеспечить требуемый расход очищенного воздуха - при интенсивной езде велосипедист за 1 секунду вдыхает примерно 2-3 литра воздуха, т.е. 7,2-10,8 куб. м/час, что требует значительной мощности и размера вентилятора.

Задача и технический результат изобретения - устранение указанных недостатков, а также - расширение арсенала технических средств данного назначения.

Для этого шлем, как и прототип, содержит каску, но подкасочная амортизирующая часть выполнена целиком из перфорированных эластичных трубок или с чередующимися амортизирующими вставками из поролона или пенопласта, причем эти трубки обернуты фильтрующим материалом, а перфорированные эластичные трубки с одного конца заглушены, а вторым концом соединены с коллектором/коллекторами, которые соединены эластичными шлангами с расположенной на лице полумаской, при этом шлем имеет впускной и выпускной воздушные клапаны, а каска имеет в передней и передне-боковых частях отверстия для поступления набегающего воздуха.

Направление трубок может быть любое, но удобно расположить коллектор сзади, и, следовательно, желаемое направление трубок - спереди назад. Впрочем, в шлеме возможно наличие двух коллекторов, расположенных примерно над ушами. В этом случае расположение трубок должно быть поперек направлению движения, то есть поперек головы.

Общая поверхность фильтрующего материала в такой конструкции будет даже несколько больше, чем у мешка в прототипе, а главное - фильтрующий материал почти не будет прилегать к внутренней поверхности каски и к поверхности головы. К поверхности головы - особенно, так как трубки прилегают к голове лишь малой поверхностью, обернуты фильтрующим материалом, и к тому же люди обычно имеют прическу, а волосы в прическе хорошо пропускают воздух.

В данной конструкции набегающий воздушный поток не мешает поступлению воздуха к человеку, а наоборот - помогает. Набегающий поток поступает через прорези каски в подкасочную полость, откуда этим напором выдавливается в сторону лица человека в полумаску.

Перфорированные эластичные трубки могут занимать все подкасочное пространство, или могут чередоваться с амортизирующими вставками из поролона или пенопласта. Следует отметить, что эластичные перфорированные трубки обладают очень хорошей амортизирующей способностью.

Впускной и выпускной клапаны могут быть расположены в коллекторе/коллекторах или в полумаске. Или впускной клапан расположен в коллекторе/коллекторах, а выпускной в полумаске. Особенно целесообразно расположить в полумаске выпускной клапан/клапаны. Возможно наличие только выпускного клапана - т.к. впускная воздушная система имеет существенное аэродинамическое сопротивление, то 90-95% выдыхаемого воздуха все равно пойдет в выпускной клапан, особенно если их два. А самое главное - отсутствие впускного клапана/клапанов заметно снизит сопротивление вдоху.

Наличие полумаски позволяет использовать для дыхания 100% очищенного воздуха, в то время как в прототипе очищенный воздух интенсивно смешивается с неочищенным.

В зависимости от скорости движения и от наличия попутного или встречного ветра может возникнуть недостаточная или избыточная вентиляция подкасочного пространства. Чтобы управлять степенью вентиляции отверстия в каске могут иметь устройства для регулирования проходного сечения. Эти устройств могут быть любого из известных устройств для этой цели, например, это могут быть три секторные прорези в каске по 70 градусов каждая, расположенные в окружности и закрываемые поворотным диском с такими же прорезями. Тогда при полном совпадении секторов в шлеме и в диске проходной сечение будет пропорционально 210 градусам диска, а при максимальном перекрытии секторов проходное сечение будет пропорционально 30 градусам этого диска. Возможно применение жалюзи, сдвигающихся шиберов (как в школьном пенале), поворотных заслонок (как в карбюраторе) и т.п.

На прилагаемых эскизах на фиг. 1 показан разрез шлема на голове вид сбоку, на фиг. 2 показаны элементы подкасочного пространства.

Шлем на фиг. 1 содержит каску 1, перфорированные эластичные трубки 2, обернутые фильтрующим материалом, задний коллектор 3, соединенный двумя гофрированными эластичными шлангами 4 с полумаской 5. В полумаске имеются два впускных клапана 6 и один выпускной 7.

На фиг. 2 показано смешанное строение амортизирующего подкасочного слоя: кроме перфорированных трубок 2 здесь имеются вставки из поролона или пенопласта 8.

Работает шлем так: набегающий воздух поступает под каску 1 в подкасочное пространство, где через перфорированные эластичные трубки 2, обернутые фильтрующим материалом, под действие усилия вдоха поступает в задний коллектор 3, откуда через впускные клапаны 6 поступает в полумаску 5. Человек делает вдох. Затем производится выдох, и отработанный воздух выдувается наружу через выпускной клапан 7.

Фильтрующий материал необходимо периодически менять или стирать. Для этого «чулок» фильтрующего материала снимается со стороны заглушенного конца перфорированной трубки и вместо него одевается новый.

Изобретение относится к шлемам для велосипедистов и мотоциклистов. Шлем имеет каску, подкасочное амортизирующее крепление, воздушный фильтр, причем подкасочная амортизирующая часть выполнена частично или целиком из перфорированных эластичных трубок, на которые «чулком» одеты трубочки из фильтрующего материала, причем перфорированные трубки с одного конца заглушены, а вторым концом соединены с коллектором/коллекторами, которые соединены эластичными шлангами с расположенной на лице полумаской, при этом шлем имеет впускной и/или выпускной воздушные клапаны, а каска имеет в передней и переднебоковых частях прорези для поступления набегающего воздуха. Прорези имеют устройства для регулирования проходного сечения. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Шлем, имеющий каску, отличающийся тем, что подкасочная амортизирующая часть выполнена целиком из перфорированных эластичных трубок или с чередующимися амортизирующими вставками из поролона или пенопласта, причем трубки обернуты фильтрующим материалом и с одного конца заглушены, а вторым концом соединены с коллектором/коллекторами, которые соединены эластичными шлангами с расположенной на лице полумаской, при этом шлем имеет впускной и выпускной воздушные клапаны, а каска имеет в передней и переднебоковых частях отверстия для поступления набегающего воздуха.

2. Шлем по п. 1, отличающийся тем, что впускной и выпускной клапаны расположены в коллекторе/коллекторах или в полумаске.

3. Шлем по п. 1, отличающийся тем, что отверстия в каске имеют устройства для регулирования проходного сечения, например три секторные прорези в каске по 70 градусов каждая, расположенные в окружности и закрываемые поворотным диском с такими же прорезями.