Оголовье респиратора
Устройство (10) индивидуальной защиты органов дыхания содержит маску (12) с участком крепления оголовья и оголовье (14), при этом оголовье (14) прикреплено к участку крепления оголовья посредством узла (70) крепления оголовья, который включает первую и вторую планки (72) из нетканого материала, скрепленные адгезивом с противоположными сторонами конца оголовья (14), при этом одна сторона первой планки (72), противоположная стороне ее скрепления с оголовьем (14), приварена к маске (12). 5 з.п. ф-лы, 14 ил.
Область техники
Настоящее изобретение относится к средствам индивидуальной защиты органов дыхания, известным как респираторы или лицевые маски, которые могут быть сложены до плоского состояния для их хранения, а для приведения их в рабочее положение могут быть раскрыты с образованием чашеобразной воздушной камеры, располагаемой поверх рта и носа пользователя.
Уровень техники
Фильтрующие респираторы или лицевые маски используются в разнообразных приложениях, в которых требуется защита органов дыхания человека от частиц, находящихся в воздухе во взвешенном состоянии, или от ядовитых или неприятно пахнущих газов. Такие респираторы или лицевые маски выпускаются в различных формах, из которых двумя самыми распространенными являются формованная маска готовой чашеобразной формы и маска, складываемая до плоского состояния. Маски, складываемые до плоского состояния, имеют ряд преимуществ, в частности, пользователь может сложить такую маску и носить ее в кармане, пока она не понадобится, что позволяет содержать внутреннюю сторону маски в чистоте в периоды между ее непосредственным использованием.
Такие средства защиты органов дыхания включают, например, респираторы, хирургические маски, маски для чистых комнат, лицевые защитные щитки, пылезащитные маски, маски для согревания вдыхаемого воздуха и многие другие типы устройств, надеваемых на лицо.
Респираторы, складываемые до плоского состояния, обычно изготавливают из листового фильтрующего материала, складываемого или скрепляемого с образованием двух или более секций. До надевания респиратора или во время его надевания данные секции раскрывают, в результате чего формируется воздушная камера. На одной из секций часто устанавливается клапан выдоха, позволяющий уменьшить дыхательные усилия пользователя.
Респиратор часто включает оголовье для удержания его в нужном положении на голове пользователя. Оголовье может быть выполнено односекционным, но чаще оно имеет две или более секций. Оголовья изготавливают из большого разнообразия материалов, обладающих эластичными свойствами. Однако любые оголовья, независимо от материала, из которого они изготовлены, должны быть прикреплены к основной части респиратора - маске.
Известен способ крепления оголовья к маске скобами, однако такой способ следует рассматривать, как расточительство дорогих металлических материалов, особенно если изделие ориентировано на рынок одноразовых респираторов. Еще один известный способ крепления оголовья основан на адгезивном скреплении.
Однако использование данного способа проблематично ввиду относительно высоких отрывных нагрузок, действующих на место скрепления. Поскольку адгезивное скрепление является относительно непрочным по отношению к нагрузкам отрывного характера, можно ожидать, что данное скрепление будет подвержено разрывам, которые будут требовать преждевременной замены респиратора и, соответственно, приведут к дополнительным затратам пользователя и повышенному образованию отходов.
Целью настоящего изобретения является, по меньшей мере частично, решение упомянутых выше проблем.
Раскрытие сущности изобретения
Заявляемым изобретением является устройство индивидуальной защиты органов дыхания, содержащее маску и оголовье, прикрепленное посредством узла крепления оголовья к участку крепления оголовья, выполненному в маске, при этом упомянутый узел крепления оголовья включает первую и вторую планки из нетканого материала, скрепляемые с помощью адгезива с противоположными сторонами конца оголовья, при этом одна сторона первой планки, противоположная стороне ее скрепления с концом оголовья, приварена к маске.
Преимуществом такого конструктивного решения крепления оголовья к маске является то, что оно позволяет эффективно использовать адгезивное скрепление оголовья с планкой из нетканого материала в узле крепления оголовья к маске. Это обеспечивает работу места адгезивного скрепления, в сущности, на сдвиг, а не на отрыв, и тем самым повышает механическую прочность адгезивного скрепления. В противоположность этому, для скрепления нетканой маски с планками из нетканого материала используется сварка. Благодаря этому на отрыв работают не места адгезивного скрепления, а места сварки. Это обеспечивает определенные преимущества, поскольку сварные швы гораздо лучше противостоят отрывным нагрузкам, чем адгезивное скрепление.
В результате этого достигается прочное соединение между оголовьем и маской, при котором максимально используются преимущества каждого из типов скрепления, уменьшаются затраты на изготовление респиратора и снижается вероятность выхода респиратора из строя в течение всего срока службы.
Маска предпочтительно содержит верхнюю секцию, центральную секцию и нижнюю секцию, причем центральная секция отделена от верхней и нижней секций соответственно первыми и вторыми складками, швами, линиями сварки или адгезивного скрепления так, что маска может быть сложена вдоль упомянутых первых и вторых складок, швов, линий сварки или линий адгезивного скрепления до плоского состояния, в котором устройство хранится, и раскрыта для образования чашеобразной воздушной камеры, располагаемой поверх носа и рта пользователя, при этом верхняя секция, центральная секция и нижняя секция совместно образуют участок крепления оголовья.
В предпочтительном воплощении участок крепления оголовья выполнен с каждой стороны маски.
В предпочтительном воплощении места упомянутого адгезивного скрепления планок с концами оголовья выполнены так, что работают на сдвиг, когда устройство находится в раскрытом состоянии и в рабочем положении.
В предпочтительном воплощении сварка первой планки с маской выполнена методом ультразвуковой сварки.
В предпочтительном воплощении место сварки первой планки с маской выполнено так, что работает на отрыв, когда устройство находится в раскрытом состоянии и в рабочем положении.
Краткое описание чертежей
Ниже приводится описание настоящего изобретения на примере его воплощений со ссылками на прилагаемые чертежи.
Фиг. 1 - вид спереди устройства индивидуальной защиты органов дыхания в соответствии с настоящим изобретением, сложенного до плоского состояния.
Фиг. 2 - вид сзади устройства индивидуальной защиты органов дыхания, изображенного на фиг. 1, сложенного до плоского состояния.
Фиг. 3 - сечение устройства индивидуальной защиты органов дыхания, изображенного на фиг. 1, плоскостью III-III, отмеченной на фиг. 2.
Фиг. 4 - вид спереди устройства индивидуальной защиты органов дыхания, изображенного на фиг. 1, в раскрытом состоянии.
Фиг. 5 - вид сбоку устройства индивидуальной защиты органов дыхания, изображенного на фиг. 1, в раскрытом состоянии и готовым к использованию.
Фиг. 6 - вид сзади устройства индивидуальной защиты органов дыхания, изображенного на фиг. 1, в раскрытом состоянии.
Фиг. 7 - сечение устройства индивидуальной защиты органов дыхания, изображенного на фиг. 1, в промежуточном состоянии (вид сбоку в раскрытом состоянии показан пунктиром).
Фиг. 8 - увеличенное изображение в аксонометрии (вид сверху) сегмента усиления жесткости респиратора, изображенного на фиг. 1.
Фиг. 9 - изображение в аксонометрии (вид спереди) устройства индивидуальной защиты органов дыхания, изображенного на фиг. 1, в раскрытом состоянии и на лице пользователя (пользователь удерживает устройство рукой).
Фиг. 10 - увеличенное изображение в аксонометрии (вид спереди) клапана устройства индивидуальной защиты органов дыхания, изображенного на фиг. 1.
Фиг. 11 - увеличенное изображение в аксонометрии (вид спереди) альтернативного воплощения клапана устройства индивидуальной защиты органов дыхания, изображенного на фиг. 1.
Фиг. 12 - местное сечение устройства индивидуальной защиты органов дыхания, изображенного на фиг. 1, плоскостью XI-XI, отмеченной на фиг. 2, на котором показан узел крепления оголовья к маске, когда респиратор сложен до плоского состояния.
Фиг. 13 - местное сечение устройства индивидуальной защиты органов дыхания, изображенного на фиг. 1, аналогичное сечению на фиг. 12, на котором показан узел крепления оголовья к маске, когда респиратор раскрыт.
Фиг. 14 - увеличенное изображение в аксонометрии (вид спереди) носового зажима устройства индивидуальной защиты органов дыхания, изображенного на фиг. 1.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 показано устройство индивидуальной защиты органов дыхания в форме респиратора (часто именуемое также респираторной маской), в целом обозначенное позицией 10. Респиратор 10 является респиратором, складываемым до плоского состояния для хранения, и на фиг. 1-3 он показан в сложенном виде. В данном состоянии респиратор является в сущности плоским, и в таком состоянии пользователю удобно хранить его в кармане.
Респиратор 10 имеет маску, обозначенную в целом позицией 12, и оголовье 14, сформированное из двух частей - 14А, 14В. Маска 12 имеет центральную секцию 16, верхнюю секцию 18 и нижнюю секцию 20. Для использования респиратора его раскрывают, для чего верхнюю секцию 18 и нижнюю секцию 20 отводят от центральной секции 16 наружу, в результате чего образуется чашеобразная воздушная камера 22 (показана на фиг. 6). После раскрытия маску респиратора прикладывают к лицу, как это показано на фиг. 9 и будет более подробно описано ниже.
Маска 12 респиратора 10 сформирована из сложенных и сваренных друг с другом частей многослойного фильтрующего материала, в частности, в данном воплощении маска включает три части (секции), как будет более подробно описано ниже. Фильтрующий материал из которого изготовлены секции маски, имеет многослойную конструкцию, состоящую из первого (внутреннего) покровного полотна, фильтрующего слоя, содержащего материал, включающий электрически заряженные микроволокна, и второго (наружного) покровного полотна, при этом первое и второе покровные полотна расположены на первой и второй противоположных сторонах фильтрующего слоя соответственно.
Фильтрующий материал может содержать несколько тканых или нетканых материалов, один слой или множество слоев, и может содержать или не содержать внутреннюю или наружную покровные сетки. Центральная секция 16 предпочтительно имеет элементы, усиливающие ее жесткость, например, тканые или нетканые сетки, полосы из адгезива, напечатанные элементы или участки скрепления. Примеры подходящих фильтрующих материалов включают полотна из микроволокон, полотна из фибриллированных пленок, прочие тканые или нетканые материалы (например, полотна аэродинамической укладки или полотна из кардованных штапельных волокон), полотна из волокон, выдуваемых из раствора, а также их комбинации. Волокна, подходящие для формирования таких полотен, включают, например, волокна из полиолефинов, таких как полипропилен, полиэтилен, полибутилен, поли(4-метил-1-пентен) и их смеси, галоген-замещенных полиолефинов, например, содержащие одну или более единиц хлорэтилена или единиц тетрафторэтилена, и которые могут также содержать акрилонитриловые единицы, полимеры сложных эфиров, поликарбонаты, полиуретаны, шерстяные волокна, натертые канифолью, стекловолокна, волокна из целлюлозы и их комбинации.
Волокна для изготовления материала фильтрующего слоя выбирают исходя из предполагаемого типа фильтруемых частиц. Правильный подбор волокон важен также для обеспечения комфорта ношения респиратора пользователем, а именно, волокна должны быть достаточно мягкими и впитывать влагу. Полотна из микроволокон, выдуваемых из расплава, пригодные для целей настоящего изобретения, могут быть изготовлены, как описано, например, в публикации "Superfine Thermoplastic Fibers" (Wente, Van A.), Industrial Engineering Chemistry, Vol. 48, p. 1342 (1956), и в отчете №4364 "Manufacture of Super Fine Organic Fibers" (Van A. Wente et al.) Научно-Исследовательской Лаборатории ВМС США (Navel Research Laboratories), опубликованном 25 мая 1954 года. Микроволокна, выдуваемые из расплава, пригодные для целей настоящего изобретения, предпочтительно имеют эффективный диаметр волокон, составляющий от 3 мкм до 30 мкм, более предпочтительно - от примерно 7 мкм до примерно 15 мкм, рассчитанный в соответствии с методом, описанным в публикации Davies, C.N., "The Separation of Airborne Dust Particles", Institution of Mechanical Engineers, London, Proceedings IB, 1952.
В фильтрующем слое могут также присутствовать штапельные волокна. Наличие скрученных и объемных штапельных волокон позволяет получить более воздушное полотно, менее плотное, чем полотно, состоящее только из микроволокон, выдуваемых из расплава. Количество штапельных волокон в фильтрующем слое предпочтительно составляет не более 90% по весу, более предпочтительно - не более 70% по весу. Такие полотна, содержащие штапельные волокна, описаны в патенте US 4118531.
В фильтрующем слое или в одном или более из прочих слоев фильтрующего материала могут также присутствовать двухкомпонентные штапельные волокна. Двухкомпонентные штапельные волокна, имеющие наружный слой с более низкой температурой плавления, чем у их сердцевины, могут использоваться для формирования упругого формообразующего слоя, в котором волокна скреплены друг с другом в точках их пересечений, например путем нагревания наружного слоя, в результате чего они расплавляются и соединяются с соседними волокнами, которые также могут быть двухкомпонентными или штапельными волокнами другого типа. Формообразующий слой может быть также изготовлен с использованием связующих волокон, используемых совместно со штапельными; при нагревании такого формообразующего слоя связующие волокна расплавляются, текут к местам пересечения волокон и обволакивают такие места. После охлаждения в точках пересечения волокон образуются скрепления, которые поддерживают форму, приданную массе волокон. Кроме того, для скрепления волокон друг с другом на полотна могут быть нанесены связующие материалы, такие как акриловый латекс или термически активируемые клеящие смолы в порошке.
Особенно полезными для реализации настоящего изобретения являются электрически заряженные волокна, в частности, получаемые, как это описано в патентах US 4215682 и US 4588537, или другими доступными методами поляризации или придания постоянного электрического заряда, например способами, описанными в патентах US 4375718 и US 4592815. Подходящими являются также электрически заряженные волокна, получаемые из фибриллированных пленок, способы получения которых описаны в патенте US RE. 31,285. Процесс заряжания волокон обычно предусматривает воздействие на материал коронным разрядом или импульсным высоким напряжением.
В фильтрующий слой может быть также включен абсорбирующий материал в форме частиц, например, активированный уголь или глинозем. Такие полотна с включенными в них частицами описаны, например, в патентах US 3971373, US 4100324 и US 4429001. Респираторные маски, имеющие фильтрующие слои с включенными в них частицами, особенно эффективны для защиты от газообразных загрязнителей воздуха.
По меньшей мере одна из секций маски респиратора в соответствии с настоящим изобретением - центральная секция 16, верхняя секция 18 или нижняя секция 20 - должна содержать фильтрующую среду, то есть выполнена из фильтрующего материала. Предпочтительно, чтобы по меньшей мере две секции из указанных секций 16, 18 и 20 содержали фильтрующую среду, и даже все три секции 16, 18 и 20 содержали фильтрующую среду. Одна или более секций 16, 18 и 20 могут быть выполнены не только из фильтрующего материала, но и из других материалов. Например, верхняя секция 18 может быть выполнена из материала, создающего влагозащитный барьер, что помогает предотвратить запотевание очков пользователя. Центральная секция 16 может быть изготовлена из прозрачного материала, позволяющего видеть движения губ пользователя.
Центральная секция 16 может иметь криволинейный верхний край 24, который может совмещаться с линией верхнего скрепления 23 между центральной секцией 16 и верхней секцией 18. Криволинейный нижний край 26 может совмещаться с линией нижнего скрепления 25 между центральной секцией 16 и нижней секцией 20. Скрепления 23, 25 могут быть швами ультразвуковой сварки, хотя в альтернативных воплощениях они могут быть складками фильтрующего материала, или могут быть выполнены другими известными способами скрепления. Альтернативные способы скрепления могут включать адгезивное скрепление, скрепление скобами, прошивку, термомеханическое скрепление, скрепление под давлением и прочие подходящие способы скрепления, и соответствующие линии скрепления могут быть прерывистыми или непрерывными. Любой из данных способов сварки или скрепления немного усиливает прочность и/или жесткость области скрепления.
Скрепления 23, 25 образуют, в сущности, герметичное уплотнение между центральной секцией 16 и верхней и нижней секциями 18, 20 соответственно и являются протяженными до продольных краев 27 маски, на которых центральная, верхняя и нижняя секции 16, 18, 20 в совокупности образуют участки крепления оголовья в форме ушек 31, 33. На центральной секции 16 установлен клапан 28 выдоха, который облегчает пользователю выдох, так как сопротивление воздуху при прохождении через клапан значительно меньше, чем при прохождении через фильтрующий материал, из которого изготовлены секции 16, 18, 20. Клапан 28 имеет захватные участки 29, которые облегчают раскрытие, надевание и снятие респиратора, как будет более подробно описано ниже.
Верхняя секция 18 содержит соответствующий форме носа пользователя элемент, выполненный в виде носового зажима 30, который может быть подогнан до плотного прилегания к лицу пользователя, что улучшает уплотнение между маской 12 респиратора 10 и лицом пользователя. Носовой зажим 30 расположен центрально на верхнем крае 38 верхней секции 18, как показано в разрезе на фиг. 3 и более подробно - на фиг. 14. Носовой зажим функционирует в совокупности с носовым валиком 35, который показан на фиг. 7 и который расположен на обратной стороне верхней секции 18 по отношению к стороне расположения носового зажима 30 и служит для смягчения контакта носа с верхней секцией.
На фиг. 3 более подробно показано расположение элементов респиратора 10 в состоянии, когда он сложен для хранения. На наружной поверхности верхней секции 18 расположен носовой зажим 30. Верхняя секция 18 расположена на задней стороне сложенного респиратора 10 и перекрывает нижнюю секцию 20. Нижняя секция 20 сложена по латеральной складке 36 (показана пунктирной линией на фиг. 2). Латеральная складка 36 разделяет нижнюю секцию 20 на наружную секцию 40 и внутреннюю секцию 42. К нижней секции 20 прикреплен лепесток 32, облегчающий раскрытие и надевание маски респиратора, как будет более подробно описано ниже. Лепесток 32 имеет основание, которое прикреплено к наружной поверхности нижней секции 20 внутри ее складки (иными словами, ближе к центру изделия, чем нижний край 50 (показан на фиг. 6) и линия нижнего скрепления 25), а именно в непосредственной близости к латеральной складке 36, и в идеальном случае он прикреплен точно по линии 36 складки, как показано на фиг. 3. Точное место расположения лепестка 32 может находиться в пределах ±10 мм по обе стороны от латеральной складки. Ширина лепестка 32 в месте его крепления к нижней секции 20 составляет 15 мм, хотя в различных воплощениях его ширина может варьировать в переделах от 10 мм до 40 мм.
На фиг. 4-6 респиратор 10 показан в раскрытом состоянии. Центральная секция 16 больше не является плоской, как на фиг. 1-3, а закруглена назад от клапана 28 к ушкам 31, 33. Форма кривой закругления приблизительно соответствует профилю лица пользователя на уровне рта. Верхняя секция 18 загнута вокруг криволинейного верхнего края 24 центральной секции и образует гребень, форма которого соответствует форме гребня носа пользователя. Подобным образом, нижняя секция 20 загнута вокруг нижнего края 24 центральной секции и принимает криволинейную форму, которая соответствуют форме подбородка пользователя.
Ниже со ссылками на фиг. 7 будет более подробно описан процесс раскрытия респиратора 10 из сложенного состояния, показанного на фиг. 1-3, в раскрытое состояние, изображенное на фиг. 4-6.
На фиг. 7 показан разрез респиратора 10 той же плоскостью, которой выполнен разрез на фиг. 3, однако респиратор находится в промежуточном состоянии между сложенным и раскрытым состояниями. Пунктирными линями для сравнения показано полностью раскрытое состояние респиратора.
Чтобы раскрыть и надеть респиратор, пользователю сначала необходимо ухватиться за захватные части 29 клапана 28 (смотри фиг. 9). Второй рукой пользователю необходимо взяться за лепесток 32 и потянуть его в направлении А, как показано на фиг. 7, чтобы приложить раскрывающее усилие к внутренней стороне латеральной складки 36. Лепесток может быть текстурированным (для повышения коэффициента трения) или может быть окрашенным, чтобы он заметнее контрастировал с остальной частью маски респиратора. Сила, с которой пользователь тянет лепесток, заставляет складку 36 перемещаться назад и вниз по отношению к центральной секции 16. Это, в свою очередь, заставляет нижнюю секцию 20 поворачиваться вокруг криволинейного нижнего края 24 центральной секции. Одновременно с этим усилие от основания лепестка 32 по складке передается к ушкам 31, 33. Данное усилие тянет ушки 31, 33 друг к другу и заставляет искривляться центральную секцию 16. Искривление центральной секции 16, в свою очередь, создает усилия, приложенные (главным образом через ушки 31, 33) к верхней секции 18. Это заставляет центральную часть верхней секции 18 приподниматься, как показано на фиг. 6 и фиг. 7.
По мере того, как пользователь продолжает тянуть лепесток из промежуточного состояния, показанного на фиг. 7, ушки 31, 33 продолжают придвигаться все ближе друг к другу, а центральная секция 16 все более искривляется. Это в свою очередь вызывает дальнейшее движение вверх верхней секции 18 и дальнейшее движение вниз нижней секции 20, к положениям, которые они имеют в раскрытом состоянии респиратора (показанном пунктирными линиями на фиг. 7). Таким образом, наличие лепестка 32 обеспечивает более совершенный механизм раскрытия респиратора за счет того, что усилия, прилагаемые пользователем для раскрытия респиратора 10, используются наиболее эффективно и результативно.
На данном чертеже показано также, что нижняя секция 20 включает сегмент 40, усиливающий жесткость (показан штриховыми линиями). Сегмент 40, усиливающий жесткость, участвует в формировании многослойного фильтрующего материала и может быть изготовлен из материалов, известных в данной области техники, как материалы, повышающие жесткость. Сегмент 40, усиливающий жесткость, имеет форму песочных часов, и, как это показано более подробно на фиг. 8, включает первую пару «крыльев» 42, шейку 44, вторую пару «крыльев» 46 и переднюю часть 48. Передняя часть 48 совмещается с нижнем краем периферии 50 нижней секции 20 (как показано на фиг. 6), а шейка находится на уровне латеральной складки 36. Когда респиратор 10 находится в сложенном состоянии, сегмент 40 сложен по линии В-В, на которую проецируется латеральная складка респиратора. Когда респиратор 10 раскрывают из сложенного состояния, как было описано выше, сегмент 40 раскрывается по линии В-В латеральной складки. По мере приближения состояния респиратора к раскрытому, показанному на фиг. 4-6, сгиб вдоль линии В-В латеральной складки распрямляется, и сегмент 40 начинает выгибаться вокруг продольной складки, помеченной линией С-С. Изгиб сегмента 40 по линии С-С продольной складки предотвращает его сложение по линии В-В латеральной складки, что придает сегменту 40 и, соответственно, нижней секции 20, дополнительную жесткость. Даная дополнительная жесткость проявляется, по меньшей мере частично, за счет сегмента 40, складывающегося вокруг линии С-С продольной складки по мере раскрытия респиратора 10 из состояния с вогнутостью наружу в состояние с выпуклостью наружу; иными словами, за счет изгиба вокруг линии С-С продольной складки образуется структура, по форме напоминающая горный перевал. Это в свою очередь предотвращает смятие нижней секции 20 и, соответственно, улучшает прилегание нижней секции 20 к подбородку пользователя.
Когда респиратор 10 раскрыт, пользователь может приложить сформировавшуюся чашеобразную воздушную камеру респиратора к лицу и надеть оголовье, как показано на фиг. 9, чтобы обеспечить нужное положение респиратора на голове.
Для большего удобства надевания и снятия респиратора 10 в его клапане 28 предусмотрены захватные части 29, которые более подробно показаны на фиг. 10. Клапан 28 приклеен к центральной секции, например, адгезивом "3М™ Scotch-Weld™ Hot Melt Spray Adhesive 61113M™". Клапан 28 имеет боковые стенки 51, которые включают отверстия 52, через которые может выходить выдыхаемый воздух. Боковые стенки 51 имеют криволинейную форму, включающую основание 54, расположенное по периферии клапана, среднюю часть, и верхнюю часть 56. На верхней поверхности 58 клапана 28 расположены направленные вверх выступы 60, которые имеют направленные наружу ребра 62.
Криволинейные боковые стенки 51 работают, как захватные части 29, потому что кривизна данных захватных частей в целом сопрягается с кривизной поверхностей пальцев пользователя. Удобство захватных частей 29 дополнительно повышается за счет наличия выступов 60, которые увеличивают площадь захватных частей. Для большего удобства дополнительно предусмотрены ребра 62, которые делают захватные части 29 более удобными для захвата и удержания. Криволинейные боковые стенки 51, выступы 60 и ребра 62 по отдельности и в совокупности образуют индицирующие элементы, подсказывающие пользователю, что для раскрытия и надевания респиратора, как было описано выше, следует взяться за захватные части 29.
На фиг. 11 показано альтернативное выполнение клапана 28', который отличается от клапана 28 тем, что имеет более протяженные выступы 60'. В объеме настоящего изобретения предусматривается также, что индицирующими элементами для пользователя могут быть также и другие отличительные особенности захватных частей, например, наличие текстуры или цвета на боковых стенках 50, выступах 60 и/или ребрах 62.
При этом подразумевается, что хотя выше был описан клапан 28, 28' с захватными частями и выступами применительно для складываемого до плоского состояния респиратора 10 с тремя секциями (центральной, верхней и нижней), данного типа клапан 28, 28' может быть в равной мере применен для других типов респираторов, включая респираторы, имеющие маску готовой чашеобразной формы.
На фиг. 12 и 13 более подробно показано крепление оголовья 14 к ушкам 31, 33. Оголовье 14 прикреплено к маске 12 посредством узла крепления оголовья, обозначенного совокупно позицией 70. В узле 70 конец оголовья 14 своей верхней стороной прикреплен к верхней планке 72, а нижней стороной прикреплен к нижней планке 74. Планки 72, 74 сформированы из нетканого материала, используемого для формирования фильтрующего материала, как было описано выше. Планки 72, 74 из нетканого материала скреплены с оголовьем 14 с помощью адгезива 78, например, известного в данной области техники адгезива-термоклея "3М™ Scotch- Weld™ Hot Melt Spray Adhesive 6111".
После этого узел 70 приваривают к соответствующему ушку 31, 33 маски 12 с помощью ультразвуковой сварки, в результате чего между нижней планкой 74 и маской 12 формируется сварной шов.
На фиг. 12 показан узел крепления оголовья, когда респиратор находится в сложенном состоянии. По мере раскрытия респиратора 10 оголовье натягивается и тянет назад ушки 31, 33 к маске.
На фиг. 13 показан узел крепления оголовья, когда респиратор находится в раскрытом состоянии. Растяжение оголовья 14 вызывает искривление узла 70, что в свою очередь ведет к растяжению нижней планки 74, в результате чего она находится в натянутом состоянии. Это вызывает значительные усилия, действующие в точке D стыка нижней планки 74 и соответствующего ушка 31, 33 крепления оголовья к маске. При этом, однако, сварной шов 76 является относительно прочным на отрыв (то есть, способным выдерживать значительные усилия, приложенные к его краю в точке D при растяжении оголовья). Это дает значительные преимущества по сравнению с существующими респираторами, в которых в данном месте используется адгезив, значительно уступающий сварному шву по прочности на отрыв.
На фиг. 14 более подробно показан носовой зажим 30, имеющий гибкую и упругую центральную часть 80 и первую и вторую жесткие боковые части 82, протяженные в стороны от центральной части 80. Центральная часть 80 является в сущности плоской, когда респиратор сложен до плоского состояния. Центральная часть 80 имеет размеры: примерно 20 мм в ширину и 8 мм в глубину. Каждая из боковых частей 82 имеет форму крыла с вогнутым эллиптическим профилем, с большой осью X, протяженной в латеральном направлении наружу, и малой осью Z, протяженной вверх. Эллипсоидное крыло имеет линию наибольшей глубины, примерное место расположения которой обозначено позицией 84 и которое находится примерно на одинаковом расстоянии как от центральной линии носового зажима 30, так и от наружного края 86 крыла (в показанном воплощении линия наибольшей глубины расположена на расстоянии 26 мм от центральной линии носового зажима 30). Эллипсоидное крыло придает боковым частям 81 и 82 жесткость, в то время как более плоская центральная часть 80 может сгибаться под нагрузкой. Это позволяет центральной части 80 гнуться по переносице, в то время как жесткость боковых частей 82 в совокупности с изменяющимся местом их контакта с поверхностью лица (что обеспечивается криволинейным профилем жестких наружных частей) обеспечивает плотное прилегание респиратора к щекам пользователя. Данные отличительные особенности носового зажима 30 обеспечивают более плотную посадку и комфорт ношения респиратора 10 по сравнению с респираторами, известными в уровне техники.
Носовой зажим может быть изготовлен известным в данной области техники методом вакуумного литья из полимерного материала, такого как полиэтилен. Такой материал обеспечивает требуемую гибкость в центральной части 80 при достаточной прочности и жесткости боковых частей 82. Такой материал позволяет также носовому зажиму самопроизвольно вернуться в плоское состояние при снятии респиратора 10 с лица пользователя, что позволяет уложить респиратор 10 в карман без необходимости отдельно расправлять носовой зажим.
Подразумевается, что, в соответствии с целесообразностью, различные отличительные особенности настоящего изобретения могут использоваться как по отдельности, так и в различных комбинациях друг с другом. Так, например, предусматривается, что в различных воплощениях настоящего изобретения могут одновременно использоваться один или более из следующих элементов: лепесток 32, усиливающий жесткость сегмент 40, клапан 28 с захватными частями, носовой зажим 30.
1. Устройство индивидуальной защиты органов дыхания, содержащее маску и оголовье, прикрепленное посредством узла крепления оголовья к участку крепления оголовья, выполненному в маске, при этом упомянутый узел крепления оголовья включает первую и вторую планки из нетканого материала, скрепляемые с помощью адгезива с противоположными сторонами конца оголовья, при этом одна сторона первой планки, противоположная стороне ее скрепления с концом оголовья, приварена к маске.
2. Устройство по п. 1, в котором маска содержит верхнюю секцию, центральную секцию и нижнюю секцию, причем центральная секция отделена от верхней и нижней секций соответственно первыми и вторыми складками, швами, линиями сварки или адгезивного скрепления так, что маска может быть сложена вдоль упомянутых первых и вторых складок, швов, линий сварки или линий адгезивного скрепления до плоского состояния, в котором устройство хранится, и раскрыта для образования чашеобразной воздушной камеры, располагаемой поверх носа и рта пользователя, при этом верхняя секция, центральная секция и нижняя секция совместно образуют участок крепления оголовья.
3. Устройство по п. 1, в котором участок крепления оголовья выполнен с каждой стороны маски.
4. Устройство по п. 1, в котором места упомянутого адгезивного скрепления планок с концами оголовья выполнены так, что работают на сдвиг, когда устройство находится в раскрытом состоянии и в рабочем положении.
5. Устройство по п. 1, в котором сварка первой планки с маской выполнена методом ультразвуковой сварки.
6. Устройство по п. 1, в котором место сварки первой планки с маской выполнено так, что работает на отрыв, когда устройство находится в раскрытом состоянии и в рабочем положении.
