Воздушный фильтр для эндоназального использования
Эндоназальный фильтр содержит два по существу планарных фильтрующих компонента, присоединенных на их соответствующих концах гибким элементом, прикрепленным, подобно пружине, поперек хряща между двумя ноздрями. Фильтрующие компоненты имеют форму вогнуто-выгнутого стекла, как и форма сечения на входе в канал, сообщающийся с полостями носа. Фильтрующие компоненты соединены тонкой деталью из пластического материала в форме подковообразной дуги, две параллельные стороны которой продолжаются к фильтрующим компонентам, на поверхностях которых они образуют овал, который поддерживает указанный компонент, и с которым они сцеплены посредством применения тепла. Обеспечивается плотное прилегание устройства фильтрации к носу, тем самым предотвращается попадание не отфильтрованного воздуха к пользователю. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к фильтрующим устройствам для окружающего воздуха и более конкретно к устройству, плотно прилегающему внутри носа для фильтрации вдыхаемого воздуха.
Уровень техники
В некоторых случаях особенно важна фильтрация окружающего воздуха до его вдыхания легкими, если необходимо не допустить более или менее серьезного вреда для дыхательной и других систем организма. Например, городская территория, подверженная интенсивному движению транспорта, сильно загрязнена выхлопными газами автомобилей и несгоревшими частицами сгорания дизельного топлива. Другие источники загрязнения воздуха возникают в результате человеческой деятельности, когда такие процессы, как транспортировка строительных материалов, разработка мраморных карьеров, покраска кузовов и многие другие, создают чрезвычайно опасную пыль, называемую микрочастицами. Даже в сельской местности, где эта деятельность не осуществляется, также могут существовать различные формы загрязнения, такие как пыльца растений, патогенные микроорганизмы и т.д. Наконец, домашняя пыль, которая содержит клещей и часто шерсть животных, может считаться загрязняющим веществом, особенно зимой, когда функционируют системы обогрева. Диаметр микрочастиц пыли составляет от 0,5 мкм и выше. Устройства для фильтрации воздуха можно подразделить на две категории: фильтры, расположенные в местах, где воздух попадает в закрытое помещение, и фильтры, применяемые для устройств, которые носят люди. Настоящее изобретение относится только ко второму типу. Фильтры, которые носят люди, включают в себя хорошо известные виды, такие как маски для лица различного типа, снабженные более или менее сложными фильтрами в соответствии с преобладающим типом загрязнения. Такие фильтры представлены в диапазоне от специальных противохимических масок до простых типов, используемых в хирургии. Последние можно считать наиболее близкими к современному уровню техники, к которому относится настоящее изобретение, поэтому они описаны кратко. Простые маски для лица содержат фильтрующий компонент, плотно прилегающий к нижней части лица, закрывая нос, рот и подбородок. Фильтрующий компонент плотно прилегает к носу и рту за счет завязок или эластичных лент, которые завязываются на затылке, удерживая маску на месте таким образом, что предотвращается проникновение воздуха вдоль края, и он проходит через фильтрующий материал, используемый для изготовления маски. Для этой цели наиболее часто используются плотные хлопчатобумажные ткани, но в основном, могут быть использованы натуральные или синтетические материалы различного плетения, такие как ткань из некрученых нитей, хлопчатобумажное и другое волокно, микропористые полимеры, угольное зерно и различные соли. Хотя они пригодны для этой цели, эти простые маски выглядят неприглядно и оказываются бесполезными, когда загрязнение воздуха настолько сильное, что необходима общая фильтрация окружающего воздуха. Когда загрязнение несильное, по-видимому, целесообразно способствовать естественной функции фильтрации полости носа, оставляя рот свободным, но это невозможно осуществить с помощью обычной маски. Существуют устройства для введения очищенного воздуха или кислорода непосредственно в полость носа; они состоят из двух пластмассовых трубок, которые плотно прилегают к вкладышу для носа, который вставляется в ноздри, с ременным креплением на затылке, удерживающим две трубки на месте. Однако такие устройства требуют отдельных фильтров и подачи кислорода, что делает их слишком громоздкими, чтобы их можно было переносить. В патенте Германии DE 668395 описан эндоназальный фильтр с двумя плоскими капсулами, вводимыми в полости носа, каждая капсула состоит из двух перфорированных перекрывающих пластин (а, b), удерживающих дисковидный фильтр (с) между ними, две внешние пластины (b, b) двух капсул соединены друг с другом посредством гибкого ребра (d), причем для каждой капсулы две пластины (а, b) соединены вместе посредством охватывающего резинового кольца (е). Этот эндоназальный фильтр слишком жесткий, он не подходит для различных носов и слишком сложный для одноразового использования.
В патенте США US 2282681 описан эндоназальный фильтр, содержащий каркас, сконструированный из одного куска проволоки и включающий в себя участок подковообразного мостика, для присоединения к носовой перегородке, с участком проволоки, продолжающимся латерально от каждого конца и образующего петлю для обеспечения защитного слоя в форме по фиг.8 для опоры фильтра. Одна петля на фиг.8 меньше другой, таким образом, защитные слои сужаются, соответствуя форме носовых ходов в ноздрях. Два фильтрующих элемента представляют собой своего рода пакеты, предпочтительно из тканевых материалов, с эластичным элементом, который пришит вдоль края. Они прикреплены вдоль защитных слоев, удерживаемых в растянутом состоянии. Этот эндоназальный фильтр имеет ограничение, связанное с фильтрующими элементами, изготовленными из материалов, не обладающих независимой гибкостью, так что только содержащие петлю концы соединительного элемента обеспечивают плотное прилегание к просвету носового канала.
Сущность изобретения
Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы преодолеть вышеуказанные недостатки и предложить устройство для фильтрации воздуха, применяемое только к носу, устройство, которое не бросается в глаза и требует мало места.
Следовательно, объектом изобретения является воздушный фильтр, описанный в формуле изобретения.
По настоящему изобретению фильтр содержит два по существу планарных эндоназальных фильтрующих компонента, концы которых соединены гибким соединением, которое продолжается поперек участка хряща между двумя ноздрями, подобно пружине. По существу плоские фильтрующие компоненты имеют форму вогнуто-выгнутого стекла подобно просвету канала, обеспечивая доступ к полостям носа, и эта форма позволяет им плотно прилегать к носам различной формы, поскольку, хотя ноздри у разных людей разные, просвет во всех случаях достаточно одинаков. Площадь поверхности одной стороны фильтрующего компонента несколько больше площади сечения на входе в эндоназальный канал, к которому он должен плотно прилегать, так что он может быть частично изогнут внутрь вдоль края и плотно прилегать к стенке просвета.
Что касается материала, используемого для фильтрующего компонента, следует быть внимательным при выборе материала, который не должен быть слишком толстым, чтобы не препятствовать нормальному дыханию. В связи с этим любой специалист в этой области техники знает, какой материал лучше всего использовать в соответствии с преобладающим типом загрязнения. Фильтрующие компоненты соединены вместе тонкой U-образной планкой, две параллельные боковые стороны которой продолжаются в направлении указанных компонентов, на которых они образуют опору почти овальной формы, приклеенную к фильтрующим поверхностям. Для этого подходит такой пластический материал соединительной части, как прозрачный полиэтилен или же тонкая стальная проволока, изогнутая в форме дуги. Тип материала, толщина, радиус кривизны U-образной планки и длина двух ножек должны быть такими, чтобы обеспечивать упругое прилегание к хрящу между ноздрями и двумя фильтрующими компонентами, которые должны полностью входить внутрь ноздрей, чтобы перекрывать просвет на входе в полости носа. Эти требования также легко удовлетворить, используя общеизвестные знания.
Фильтрующее устройство по настоящему изобретению очень удобно использовать. Снаружи оно почти незаметно. Производственные расходы чрезвычайно низки. Предпочтительно изготовление устройства трех размеров: малое, среднее и большое. Это одноразовое устройство, но его можно использовать несколько раз в течение коротких периодов времени. Эффективный срок службы устройства в качестве фильтра зависит от концентрации загрязняющих веществ в воздухе; указания по использованию во всех случаях даны на упаковке.
Краткое описание чертежей
Дополнительные цели и преимущества настоящего изобретения более понятны по следующему подробному описанию изготовленного примера и по приложенным чертежам, данным только для целей пояснения, но никоим образом не ограничивающих эти примеры, на которых:
- на фиг.1 показан вид в перспективе эндоназального фильтра по настоящему изобретению;
- на фиг.2 показан вид в перспективе другого варианта осуществления;
- на фиг.3 показан вид сбоку детали соединения между пружиной для приложения фильтра и фильтрующей подложкой;
- на фиг.4 и 5 показан пример того, как эндоназальное устройство по фиг.1 плотно прилегает к носу.
Подробное описание некоторых предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения
Со ссылкой на фиг.1 видно, что эндоназальный фильтр содержит два фильтрующих компонента, 1 и 2, примыкающих друг к другу, по существу плоские и в форме вогнуто-выгнутого стекла, с соединительным элементом 3 между ними, действующим, как пружина. Элемент 3 представляет собой одиночную нитевидную деталь, образующую дугу 4, два конца которой продолжаются, образуя две параллельные ножки 5 и 6, которые доходят до двух фильтрующих компонентов 1 и 2 и соприкасаются перпендикулярно с поверхностями указанных компонентов. Ножки затем изогнуты, образуя два элемента 7 и 8 овальной формы, которые опираются на фильтрующие компоненты и расположены ближе к их внутренним, чем к наружным краям, причем размер ножек составляет около одной четверти длины указанных компонентов. Фильтрующие компоненты тоньше, чем диаметр нитевидной дуги 2, и приклеены к элементам 7 и 8, которые на них опираются. Что касается материала частей, показанных на чертеже, это уже пояснено выше, как и в отношении геометрических размеров и толщины.
По предпочтительному варианту осуществления, в котором соединительный элемент 3 изготовлен из пластичного материала, как и фильтрующие компоненты 1 и 2, указанные компоненты 1 и 2 сцеплены с элементами 7 и 8 овальной формы без применения клея, поскольку достаточно вдавить их в этот материал, пока он еще горячий в вулканизаторе, чтобы зафиксировать их на постоянной основе.
На фиг.2 показан вариант осуществления, в котором по сравнению с предыдущим чертежом основания двух ножек 5 и 6 состоят из двух небольших твердых дисков 9 и 10; диски также могут быть изготовлены литьем под давлением того же материала, что и материал ножек, а затем зафиксированы, как указано выше, с фильтрующими компонентами 1 и 2.
На фиг.3 показано, как ножка 5, сцепленная с фильтрующим компонентом 1, изогнута, образуя овальный элемент 7; показанные здесь толщины близки к реальным. Хотя фильтрующие компоненты 1 и 2 такие тонкие, большая толщина овальных частей 7 и 8, а также их большая протяженность, вместе вносят некоторую степень жесткости в центральной области фильтрующих компонентов 1 и 2, что помогает вставить их на нужную глубину.
На фиг.4 показан пример применения эндоназального фильтра. На чертеже показано основание носа 11 со стороны ноздрей 13 и 14, в которые вставлены два фильтрующих компонента 1 и 2, соединенные центральным соединительным элементом 3, проходящим через хрящ 12, который разделяет две ноздри. Видно, что форма фильтрующих компонентов 1 и 2 повторяет контур ноздрей 13 и 14 достаточно точно, и когда компоненты 1 и 2 развернуты, их форма обеспечивает достаточный охват.
На фиг.5 нос 11 представлен в профиль, и показан соединительный элемент 3, расположенный поперек по отношению к хрящу 12, действующий, как пружина, удерживающая фильтрующие компоненты 1 и 2 в положении, указанном штриховой линией. Фильтрующие компоненты 1 и 2 вставлены в ноздри 13 и 14 путем захвата дуги 4 двумя пальцами и ее проталкивания внутрь носа. При надавливании ножки 5 и 6 расходятся, при этом меняется кривизна дуги 4, которая, за счет эластичности, стремится вернуть первоначальную кривизну, оказывая, таким образом, воздействие двух противоположных сил на ножки 5 и 6; поскольку обе эти силы направлены поперек хряща 12, таким образом, фильтр удерживается в правильном положении. На чертеже видно, что имеет место приспособление в виде некоторого изгиба фильтрующего компонента 2 внутри (то же самое происходит с компонентом 1), поскольку улавливающая поверхность больше сечения в точке входа в канал. При этом предотвращается попадание неотфильтрованного воздуха сбоку. По приведенному описанию предпочтительного варианта осуществления ясно, что специалистами могут быть внесены изменения без изменения сущности изобретения, описанного в следующей формуле изобретения.
1. Фильтрующее устройство для окружающего воздуха, в котором два эндоназальных, по существу, планарных фильтрующих компонента (1, 2) имеют форму вогнуто-выгнутого стекла, подобно просвету канала, обеспечивающего доступ к полостям носа, причем фильтрующие компоненты (1, 2) присоединены на соответствующих концах гибкого элемента (3) подобно пружине, приложенной поперек хряща между двумя ноздрями; причем гибкий элемент (3) содержит на каждом конце средство (7, 8) для его присоединения к соответствующему фильтрующему компоненту (1, 2), причем:
гибкий элемент (3) представляет собой небольшую U-образную планку (4, 5, 6) с двумя ножками (5, 6), по существу, перпендикулярными поверхностям двух фильтрующих компонентов (1, 2), и с указанным устройством (7, 8) присоединения, лежащим в плоскости фильтрующих компонентов (1, 2);
указанное средство присоединения (7, 8) состоит из концов гибкого элемента (3), изогнутых для создания двух овальных элементов (7, 8), которые сцеплены с поверхностью соответствующих фильтрующих компонентов (1, 2) в форме вогнуто-выгнутого стекла для их фиксации на постоянной основе;
площадь поверхности каждого фильтрующего компонента (1, 2) для улавливания поступающего воздуха больше площади сечения на входе в эндоназальный канал, так что он частично изогнут внутрь вдоль края и плотно прилегает к стенке просвета.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что гибкий элемент (3) изготовлен из пластичного материала.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что гибкий элемент (3) изготовлен из стальной проволоки.
4. Устройство по одному из пп.1-3, отличающееся тем, что толщина фильтрующих компонентов (1, 2) меньше толщины гибкого элемента (3).
