Респиратор и способ его сборки

 

Использование: в устройствах для индивидуальной защиты органов дыхания человека от вредного воздействия пыли и аэрозолей, применяемых в промышленности строительных материалов, металлургической промышленности, горнодобывающих производствах, энергетической промышленности. Сущность изобретения: респиратор выполнен в виде полосы, края которой и углы загнуты в сторону каркаса, который выполнен в виде полос 2, 3. Фильтрующий элемент 1 и полосы 2, 3 каркаса согнуты совместно с образованием ребер жесткости. Респиратор с внутренней стороны имеет расходящиеся складки и отходящие в рабочем положении крылья, кромки которых образуют утолщенную полосу обтюрации. Для сборки респиратора используют заготовку фильтрующего элемента 1 прямоугольной формы и полосы 2, 3 плотного материала в качестве каркаса. Соединение заготовок осуществляют по внешнему краю по всей длине, а фиксацию линии обтюрации - путем многократного изгиба заготовки в сторону каркаса, после чего заготовку складывают длинными сторонами к осевой линии встык, а углы образовавшегося прямоугольника загибают встык с последующим их закреплением. 2 с. и 10 з. п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для индивидуальной защиты органов дыхания человека от воздействия пыли и аэрозолей и способам их сборки. Изобретение может применяться в промышленности строительных материалов, металлургической промышленности, горнодобывающих производствах, энергетической промышленности и пр.

Наиболее широко распространенными респираторами, применяемыми в настоящее время, являются респираторы трех типов: фильтрующие маски, у которых фильтрующий элемент одновременно служит лицевой частью; патронные, имеющие самостоятельную лицевую часть и фильтрующий элемент; и с принудительной фильтрацией, имеющие микровентиляторы (см. например, книгу С. Л. Каминского и П.И.Басманова. Средства индивидуальной защиты органов дыхания, М. Машиностроение, 1982, с. 43-44(.

Предлагаемый респиратор по указанной конструкции относится к фильтрующим полумаскам.

Известны респираторы, содержащие сменный фильтрующий элемент, обтюратор, каркас и элементы крепления. В известном респираторе обтюратор выполнен из мягкого эластичного материала, в который введен каркас из зигзагообразной свернутой мягкой проволоки (см. например, авт.св. СССР N 241987, кл. А 62 В 7/10, 1967).

Респираторы известной конструкции требуют большого количества используемых элементов, а технология их изготовления достаточно сложна. Кроме того, эти респираторы обладают следующими эксплуатационными недостатками: затруднена их подгонка к лицу пользователя, т.к. размер линии обтюрации фиксирован. Крепление фильтрующего элемента по линии обтюрации не достаточно надежно, а замена фильтрующего элемента трудоемка.

Наиболее близким к предлагаемому является респиратор типа "Лепесток", содержащий фильтрующей элемент, соединенный по краям с каркасом с образованием фиксированной полосы обтюрации, прижимной элемент и крепежные приспособления [1] Наиболее близким способом сборки респиратора к предлагаемому является способ, заключающийся в том, что на фильтрующий элемент укладывают каркас, которые соединяют по краям, после чего фиксируют обтюрации (при помощи резинового шнура, вшитого в периметр круга), вводят прижимной элемент в области переносицы и укрепляют дополнительные крепежные элементы (ленты) [2] Известный респиратор типа "Лепесток" с точки зрения конструктивного выполнения обладает следующими недостатками: сложность подгонки к лицу в связи с отсутствием жесткой фиксации в нижней части лица; кроме того, в процессе эксплуатации происходит касание жестким каркасом и фильтрующим элементом лица пользователя, а попадание слюны на фильтрующий элемент ведет к разбуханию последнего.

В связи с отсутствием плотного контакта по линии обтюрации респираторы не обеспечивают надежной защиты органов дыхания.

Конструкция известного респиратора предусматривает большое количество (18 ед.) конструктивных элементов.

Недостатками известного способа являются следующие: сложность технологии изготовления респираторов из-за необходимости использования заводской технологии и сложного станочного оборудования, из-за сложности основной производственной операции сборки респиратора, которая осуществляется методом одномоментного точечного термического сваривания на полуавтомате типа КГ. Сущность этой технологии сборки заключается в прерывистом скреплении по контуру волокнистых термопластичных и нетермопластичных слоев с добавлением в точки скреплением термопрессовании одновременно во всех этих точках при определенной температуре и давлении (при этом по периметру образуется 40 сварных точек).

Кроме того, известная технология требует большого количества используемых материалов.

В основу изобретения положена задача создать одноразовый высоконадежный респиратор, простой в изготовлении и употреблении, обладающий минимальным размером и себестоимостью, конструкция и форма которого обеспечивала бы точную подгонку к чертам лица.

В основу разработки способа была поставлена задача разработать упрощенную технологию производства респираторов из минимального количества материалов без использования заводской технологии, при этом предполагалось использовать труд инвалидов.

Предлагаемый респиратор имеет следующую совокупность существенных признаков, необходимых и достаточных для решения поставленных задач.

Респиратор содержит фильтрующий элемент, соединенный по краям с каркасом с образованием фиксированной обтюрации, прижимной элемент и крепежные приспособления. По сравнению с прототипом предложенный респиратор выполнен в виде полосы, края которой и углы загнуты в сторону каркаса внутрь до места стыковки, а каркас выполнен из полос плотного материала, которые расположены на рабочей части фильтрующего элемента, установлены друг от друга на расстоянии, определяющем размер рабочей зоны фильтрующего элемента, и согнуты совместно с последним с образованием ребер жесткости, при этом фильтрующий элемент и каркас в местах соединения угловых сгибов жестко скреплены с образованием с внутренней стороны расходящихся складок и крыльев, свободно отходящих от фильтрующего элемента в рабочем положении, а фиксированная полоса обтюрации образована кромками крыльев, при этом респиратор имеет форму ромба с усеченными углами. Кроме того, каркас выполнен из материала плотностью не менее 470 г/см², в качестве каркаса может быть использована плотная бумага, пластичные полимерные материалы, тканевый картон; в качестве прижимнного элемента предполагается использовать гибкий и формостатичный материал, например мягкая проволока или металлическая пластина. Между каркасом и фильтрующим материалом может быть установлена ингаляционная прокладка.

Предлагаемый способ сборки респиратора характеризуется следующими существенными признаками: способ осуществляют путем укладки фильтрующего элемента и каркаса с последующим соединением по краям, фиксацией полосы обтюрации, вводом прижимного элемента и укреплением фиксирующих элементов. Отличие предлагаемого способа от прототипа заключается в том, что в качестве фильтрующего элемента используют заготовку прямоугольной формы, а в качестве каркаса полосы плотного материала, последние укладывают параллельно и симметрично по длинным сторонам фильтрующего элемента, совмещая наружные края, соединение заготовок осуществляют по внешнему краю по всей длине, прижимной элемент устанавливают горизонтально по центру верхнего края, фиксацию полосы обтюрации осуществляют путем многократного изгиба заготовки по линиям соединения в сторону каркаса, после чего заготовку складывают длинными сторонами к осевой линии встык, а углы образовавшегося прямоугольника загибают встык с последующим их закреплением.

Технический результат предлагаемой конструкции и способа сборки респиратора заключается в следующем.

Так как предложенная конструкция респиратора обеспечивает максимальную подготовку к чертам лица пользователя, достигается плотный контакт по линии обтюрации.

Особо удобная (рабочая) форма респиратора создается и сохраняется за счет соотношения упругостей конструктивных элементов респиратора, с одной стороны, и соотношением формы респиратора с формой лица человека, с другой стороны, кроме того, за счет гибкости конструкции респиратор сохраняет полную работоспособность при движениях мимической мускулатуры (например, при разговоре и пр.). Благодаря предлагаемой конструкции респиратор достаточно жестко фиксируется на лице и сохраняет форму в течение всего периода пользования, а одновременная жесткость конструкции и ее гибкость исключает подсос воздуха (загрязненного) по линии обтюрации.

Респиратор практически автоматически подгоняется к лицу пользователя. В приведенном прототипе на приведение респиратора в рабочее состояние требуется 8-12 с, в то время как на приведение в рабочее состояние предлагаемого респиратора требуется 1-2 с при аналогичных условиях. Предлагаемый респиратор имеет увеличенную дыхательную поверхность без соприкосновения элементов респиратора с кожным покровом лица (за исключением линии обтюрации), а также не дает ограничений поля зрения (прототип-"Лепесток" ограничивает часть внутреннего нижнего сегмента), обеспечивает более высокую плотность прилегания и лучше по сравнению с прототипом фиксируется на лице. Таким образом, предлагаемый респиратор обеспечивает значительно большую комфортность.

Предлагаемый способ сборки является простым, не требует сложного заводского оборудования, предусматривает минимальное количество и ассортимент материалов и может осуществляться с применением ручного труда инвалидов.

Респиратор обеспечивает удобство транспортировки и хранения.

На фиг. 1 изображен предлагаемый респиратор, общий вид в сборке (лицевая сторона); на фиг. 2 то же, тыльная сторона; на фиг. 3 сечение А-А на фиг. 2 (фрагмент полосы обтюрации); на фиг. 4 сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 респиратор на лице человека.

Респиратор выполнен в виде полосы и содержит фильтрующий элемент 1, выполненный, например, из ФПП, каркас в виде полос 2, 3 из материала плотностью не менее 470 г/см², которые расположены симметрично с внутренней стороны фильтрующего элемента 1 с образованием рабочего зазора между ними.

Респиратор имеет отогнутые в сторону каркаса (внутрь) верхние 4 и нижние 5 элементы, образованные путем сгиба фильтрующего элемента 1 и полос 2, 3 каркаса и углов прямоугольника, которые также отогнуты в сторону каркаса до места стыковки и закрепления. Заготовка в местах стыковки скреплена крепежными элементами 6, 7. В результате скрепления заготовки крепежными элементами 6, 7 образованы складки в местах отгиба углов А, Г (АБ, АЕ, ВГ, ГД), а отогнутые элементы 4, 5 имеют утолщенную полосу обтюрации 8 и образуют в процессе эксплуатации отходящие крылья.

В носовой части респиратора вставлен фиксирующий носовую область элемент 9 из гибкого и формоустойчивого материала в виде, например, гибкий проволоки или пластины, а в местах скрепления 6, 7 заготовки закреплены крепежные элементы 10, 11 в виде, например, тесемок.

Между отогнутыми элементами 4, 5 могут быть вставлены ингаляционные пластинки (не показаны).

Сборка респиратора осуществляется следующим образом. Укладывают прямоугольный лист фильтрующего материала 1, который является базовой поверхностью. По длинным сторонам фильтрующего листа укладывают и закрепляют полоски 2, 3 каркасного материала. Ширина полос каркасного материала подбирается таким образом, чтобы между ними образовался рабочий зазор (свободная полоса). В центральную часть края, который будет служить верхней частью респиратора, вставляют фиксирующий носовую область элемент 9. Скрепленные края заготовки складывают в направлении каркаса (внутрь), после чего этот прием повторяют, в результате чего образуется уплотненная полоса обтюрации 8 (фиг. 3). После этого заготовку перегибают к осевой линии длинными сторонами АГ встык, при этом образуется заготовка в форме удлиненного прямоугольника. Затем углы заготовки складывают внутрь к осевой линии встык с отступом от края углов, накладывают крепежные приспособления 10, 11 и фиксируют крепежными элементами 6, 7. В результате образуются складки АБ, ВГ, ГД, ЕА, а сам респиратор приобретает форму ромба с усеченными углами.

Респиратор приводят в рабочее положение следующим образом.

Раскрытием отгибов верхних 4 и нижних 5 вверх и в сторону респиратор самостоятельно принимает форму полукольца. Респиратор в таком виде одевают на лицо пользователя. Прижимной элемент 9 обжимается по форме носа.

При вдохе воздух проходит через рабочий зазор между полосами каркаса 2, 3 фильтрующего элемента.

За счет формы респиратора в складках АБ, ВГ, ГД, ЕА образуется легкое давление в вертикальной плоскости, что обеспечивает плотный контакт респиратора с лицом по линии обтюрации 8 и предотвращает смещение респиратора.

Для расширения технологических возможностей респиратора между отгибами могут быть вставлены ингаляционные пластинки.

Формула изобретения

1. Респиратор, содержащий фильтрующий элемент, соединенный по краям с каркасом с образованием фиксированной полосы абтюрации, прижимной элемент и крепежные приспособления, отличающийся тем, что респиратор выполнен в виде полосы, края которой и углы загнуты в сторону каркаса внутрь до места стыковки, а каркас выполнен из полос плотного материала, которые расположены на рабочей части фильтрующего элемента, установлены одна от другой на расстоянии, определяющем размер рабочей зоны фильтрующего элемента, и согнуты совместно с последним с образованием ребер жесткости, при этом фильтрующий элемент и каркас в местах соединения угловых сгибов жестко скреплены с образованием с внутренней стороны расходящихся складок и крыльев, свободно отходящих от фильтрующего элемента в рабочем положении, а фиксированная полоса обтюрации образована кромками крыльев.

2. Респиратор по п.1, отличающийся тем, что имеет форму ромба с усеченными углами.

3. Респиратор по п.1, отличающийся тем, что каркас выполнен из материала с плотностью не менее 470 г/см².

4. Респиратор по пп.1 и 3, отличающийся тем, что в качестве каркаса использована плотная бумага.

5. Респиратор по пп.1 и 3, отличающийся тем, что в качестве каркаса использован тканевый картон.

6. Респиратор по п.1, отличающийся тем, что в качестве прижимного элемента использован гибкий и формоустойчивый материал.

7. Респиратор по п.6, отличающийся тем, что в качестве прижимного элемента использована мягкая проволока.

8. Респиратор по п.6, отличающийся тем, что в качестве прижимного элемента использована мягкая пластина.

9. Респиратор по п.1, отличающийся тем, что между каркасом и фильтрующим материалом установлена ингаляционная прокладка.

10. Респиратор по п.1, отличающийся тем, что фиксированная полоса обтюрации выполнена утолщенной.

11. Респиратор по пп.1 и 3, отличающийся тем, что в качестве каркаса использован пластичный полимерный материал.

12. Способ сборки респиратора путем укладки фильтрующего элемента и каркаса с последующим соединением по краям, фиксацией полосы абтюрации, вводом прижимного элемента и укреплением фиксирующих элементов, отличающийся тем, что в качестве фильтрующего элемента используют заготовку прямоугольной формы, а в качестве каркаса - полосы плотного материала, последние укладывают параллельно и симметрично по длинным сторонам заготовки фильтрующего элемента, совмещая наружные края, соединение заготовок осуществляют по внешнему краю по всей длине, прижимной элемент устанавливают горизонтально по центру верхнего края, фиксацию полосы обтюрации путем многократного изгиба заготовки по линиям соединения в сторону каркаса, после чего заготовку складывают длинными сторонами осевой линии встык, а углы образовавшегося прямоугольника загибают встык с последующим их закреплением.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5