Многокамерный респиратор, содержащий уплотнительные устройства (варианты), и способы уплотнения
MULTI-CHAMBER RESPIRATOR COMPRISING SEALING DEVICES (VERSIONS), AND METHODS OF SEALING

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] В настоящем изобретении описаны устройства для защиты органов дыхания и способы, включающие использование устройств проверки прилегания, и в некоторых воплощениях устройства для защиты органов дыхания, содержащие множество воздушных камер.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Широко известны устройства для защиты органов дыхания, например, которые закрывают нос и рот пользователя, и обеспечивают подачу пригодного для дыхания воздуха пользователю. Воздух втягивается через источник пригодного для дыхания воздуха пользователем или нагнетается вентилятором или воздуходувкой в зону дыхания, где пользователь может вдыхать этот воздух.
[0003] Для эффективной доставки пригодного для дыхания воздуха пользователю устройства для защиты органов дыхания предотвращают поступление нефильтрованного воздуха в маску. Были предложены различные методики для испытания целостности лицевого уплотнения, например, устройства для защиты органов дыхания. В испытании с применением положительного давления клапан выдоха устройства для защиты органов дыхания блокируется, когда пользователь выдыхает в маску. О наличии надлежащего уплотнения может свидетельствовать повышенное внутреннее давление, обусловленное невозможностью выхода воздуха из маски в случае отсутствии утечки. В качестве альтернативы были предложены испытания с применением отрицательного давления, при которых порт фильтрующего картриджа блокируется, когда пользователь осуществляет вдох в надетой маске. О наличии надлежащего уплотнения может свидетельствовать сниженное внутренне давление, обусловленное невозможностью входа воздуха в маску в случае отсутствия утечки. Были предложены различные механизмы для блокирования одного или более портов, способствующие проведению испытания с применением отрицательного или положительного давления.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0004] В конкретных воплощениях, описанных в настоящем документе, предлагается устройство для защиты органов дыхания, содержащее основу маски, образующую первую камеру, вторую камеру и зону пригодного для дыхания воздуха для пользователя. Первый и второй компоненты для обеспечения воздуха для дыхания выполнены с возможностью прикрепления к основе маски таким образом, чтобы первая камера находилась в сообщении по текучей среде с первым компонентом для обеспечения воздуха для дыхания, и вторая камера находилась в сообщении по текучей среде со вторым компонентом для обеспечения воздуха для дыхания. Клапанный блок, содержащий один исполнительный элемент, выполнен с возможностью перемещения между открытым состоянием и закрытым состоянием, в котором предотвращается сообщение по текучей среде между первым и вторым компонентами для обеспечения воздуха для дыхания и зоной пригодного для дыхания воздуха. Первая и вторая камеры в сущности изолированы друг от друга по текучей среде таким образом, что первая камера находится в сообщении по текучей среде с зоной пригодного для дыхания воздуха через первый порт вдоха и вторая камера находится в сообщении по текучей среде с зоной пригодного для дыхания воздуха через второй порт вдоха.
[0005] Воплощения могут включать любые из следующих признаков, все эти признаки или ни один из этих признаков. Первый и второй порты вдоха могут содержать обратный клапан, выполненный с возможностью обеспечения входа воздуха в зону пригодного для дыхания воздуха и предотвращения выхода воздуха из зоны пригодного для дыхания воздуха в первую или вторую камеры. Одна мембрана может избирательно закрывать как первый порт вдоха, так и второй порт вдоха и выполнена с возможностью обеспечения входа воздуха в зону пригодного для дыхания воздуха из первой и второй камер и предотвращения выхода воздуха из зоны пригодного для дыхания воздуха в первую или вторую камеры. Основа маски может содержать центральную плоскость, которая разделяет основу маски на левую и правую половины, причем первая и вторая камеры могут быть разделены стенкой, по меньшей мере частично ориентированной параллельно центральной плоскости. По меньшей мере части клапанного блока могут перемещаться в первой и второй воздушных камерах, когда клапанный блок перемещается между открытым и закрытым состояниями. Клапанный блок может содержать цельный плунжер, причем части цельного плунжера перемещаются с каждой стороны разделительной стенки между первой и второй воздушными камерами, когда клапанный блок перемещается между открытым и закрытым состояниями. Цельный плунжер может линейно перемещаться вдоль продольной оси, протяженной вдоль центральной плоскости, которая разделяет основу маски на левую и правую половины. Устройство для защиты органов дыхания может содержать первое и второе эластомерные уплотнения. Первый компонент для обеспечения воздуха для дыхания может герметично взаимодействовать с первым эластомерным уплотнением, когда он прикреплен к основе маски, и второй компонент для обеспечения воздуха для дыхания может герметично взаимодействовать со вторым эластомерным уплотнением, когда он прикреплен к основе маски. Клапанный блок может содержать первую и вторую уплотнительные поверхности и первый и второй порты вдоха могут содержать соответствующие уплотнительные поверхности, причем в закрытом состоянии первая уплотнительная поверхность клапанного блока контактирует с уплотнительной поверхностью первого порта вдоха и вторая уплотнительная поверхность клапанного блока контактирует с уплотнительной поверхностью второго порта вдоха. Исполнительный элемент может представлять собой кнопку, которая нажата, когда клапанный блок находится в закрытом состоянии. Клапанный блок может быть смещен в направлении открытого состояния. Клапанный блок может содержать первую и вторую уплотнительные поверхности, выполненные с возможностью предотвращения прохождения потока воздуха через первую и вторую воздушные камеры. Первая и вторая уплотнительные поверхности могут быть выполнены с возможностью линейного перемещения между открытым и закрытым состояниями.
[0006] В конкретных воплощениях, описанных в настоящем документе, предлагается способ применения устройства для защиты органов дыхания, включающий перемещение клапанного блока из открытого состояния, в котором основа маски обеспечивает первый путь потока через первую камеру между первым компонентом для обеспечения воздуха для дыхания и зоной пригодного для дыхания воздуха и второй путь потока через вторую камеру между вторым компонентом для обеспечения воздуха для дыхания и зоной пригодного для дыхания воздуха, в закрытое состояние, в котором сообщение по текучей среде через первый и второй пути потока предотвращено. Первая камера не находится в сообщении по текучей среде со второй камерой, и клапанный блок содержит один исполнительный элемент, выполненный с возможностью перемещения из открытого состояния в закрытое состояние.
[0007] Воплощения могут включать любые из следующих признаков, все эти признаки или ни один из этих признаков. Способ может дополнительно включать осуществление вдоха, когда клапанный блок находится в закрытом состоянии. Способ может дополнительно включать оценку прилегания основы маски на основании индикации, наблюдаемой во время осуществления вдоха. Индикация может представлять собой затрудненное осуществление вдоха. Основа маски может содержать эластичную контактирующую с лицом часть, и индикация может представлять собой отклонение внутрь эластичной контактирующей с лицом части. Способ может дополнительно включать отпускание исполнительного элемента для обеспечения возврата клапанного блока в открытое состояние.
[0008] В конкретных воплощениях, описанных в настоящем документе, предлагается устройство для защиты органов дыхания, содержащее основу маски, образующую первую камеру, вторую камеру и зону пригодного для дыхания воздуха для пользователя. Первый и второй компоненты для обеспечения воздуха для дыхания выполнены с возможностью прикрепления к основе маски таким образом, что первая камера находится в сообщении по текучей среде с первым компонентом для обеспечения воздуха для дыхания и вторая камера находится в сообщении по текучей среде со вторым компонентом для обеспечения воздуха для дыхания. Клапанный блок содержит один исполнительный элемент, выполненный с возможностью перемещения между открытым состоянием и закрытым состоянием, в котором предотвращается сообщение по текучей среде между первым и вторым компонентами для обеспечения воздуха для дыхания и зоной пригодного для дыхания воздуха. Первая и вторая камеры в сущности изолированы друг от друга по текучей среде таким образом, что первая камера находится в сообщении по текучей среде с зоной пригодного для дыхания воздуха через первый порт вдоха и вторая камера находится в сообщении по текучей среде с зоной пригодного для дыхания воздуха через второй порт вдоха.
[0009] Воплощения могут включать любые из следующих признаков, все эти признаки или ни один из этих признаков. Сообщение по текучей среде между вторым компонентом для обеспечения воздуха для дыхания и зоной пригодного для дыхания воздуха может быть предотвращено в закрытом состоянии. Первый и второй порты вдоха могут содержать обратный клапан, выполненный с возможностью обеспечения входа воздуха в зону пригодного для дыхания воздуха и предотвращения выхода воздуха из зоны пригодного для дыхания воздуха в первую или вторую камеры. Одна мембрана может избирательно закрывать как первый порт вдоха, так и второй порт вдоха и может быть выполнена с возможностью обеспечения входа воздуха в зону пригодного для дыхания воздуха из первой и второй камер и предотвращения выхода воздуха из зоны пригодного для дыхания воздуха в первую или вторую камеры. По меньшей мере части клапанного блока могут перемещаться в первой и второй воздушных камерах, когда клапанный блок перемещается между открытым и закрытым состояниями. Клапанный блок может содержать цельный плунжер, причем части цельного плунжера могут перемещаться с каждой стороны разделительной стенки между первой и второй воздушными камерами, когда клапанный блок перемещается между открытым и закрытым состояниями.
[0010] Подробности одного или более воплощений представлены на сопроводительных чертежах и в приведенном ниже описании. Приведенное выше краткое описание не следует рассматривать, как описывающее каждое раскрытое воплощение или все воплощения. Другие признаки и преимущества станут очевидными из описания и чертежей, а также из формулы изобретения.
ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0011] Настоящее описание приводится далее со ссылкой на прилагаемые фигуры, на которых подобные элементы обозначены подобными ссылочными позициями на некоторых видах, и на которых:
[0012] Фиг. 1 - вид в перспективе приведенного в качестве примера устройства для защиты органов дыхания.
[0013] Фиг. 2 - частичный вид в разрезе приведенного в качестве примера устройства для защиты органов дыхания.
[0014] Фиг. 3 - частичный вид в разобранном состоянии устройства для защиты органов дыхания, показанного на фиг. 2.
[0015] Фиг. 4 - частичный вид в разрезе устройства для защиты органов дыхания, показанного на фиг. 2, содержащего первый и второй компоненты для обеспечения воздуха для дыхания.
[0016] Фиг. 5 - частичный вид в разрезе устройства для защиты органов дыхания, показанного на фиг. 2, на котором показан клапанный блок в закрытом состоянии.
[0017] Хотя на вышеуказанных фигурах представлены различные воплощения раскрываемого объекта изобретения, также возможны другие воплощения. Во всех случаях в настоящем изобретении раскрываемый объект представлен для иллюстрации, но не ограничения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРИВЕДЕННЫХ В КАЧЕСТВЕ ПРИМЕРОВ ВОПЛОЩЕНИЙ
[0018] В настоящем изобретении предлагается устройство для защиты органов дыхания, содержащее основу маски, образующую зону пригодного для дыхания воздуха для пользователя, выполненную с возможностью приема одного или более компонентов для обеспечения воздуха для дыхания. Устройство для защиты органов дыхания содержит клапанный блок, выполненный с возможностью избирательного перемещения между открытым положением, в котором пригодный для дыхания воздух может проходить из компонентов для обеспечения воздуха для дыхания в зону пригодного для дыхания воздуха, и закрытым положением, в котором поток воздуха блокируется. В некоторых приведенных в качестве примера воплощениях устройство для защиты органов дыхания содержит первую камеру и вторую камеру, которые находятся в сообщении по текучей среде с зоной пригодного для дыхания воздуха и которые в сущности изолированы друг от друга по текучей среде друг с другом. Пригодный для дыхания воздух может быть доставлен в зону пригодного для дыхания воздуха независимо через каждую из первой и второй воздушных камер без существенного смешивания воздуха, полученного из первого и второго компонентов для обеспечения воздуха для дыхания, перед входом в зону пригодного для дыхания воздуха.
[0019] Как показано на фиг. 1, приведенное в качестве примера устройство 100 для защиты органов дыхания закрывает рот и/или нос пользователя. Устройство 100 для защиты органов дыхания содержит основу 110 маски, имеющую один или более принимающих соединительных элементов 120. Один или более компонентов 150 для обеспечения воздуха для дыхания могут быть прикреплены к основе 110 маски на одном или более принимающих соединительных элементах 120. Первый и второй компоненты 150 для обеспечения воздуха для дыхания могут включать фильтрующие картриджи, которые фильтруют воздух, полученный из окружающей среды, перед входом воздуха в зону пригодного для дыхания воздуха основы маски. В других приведенных в качестве примера воплощениях первый и второй компоненты 150 для обеспечения воздуха для дыхания могут включать компонент подачи воздуха, такой как трубка или труба, компонент фильтрующего респиратора с принудительной подачей воздуха или другой соответствующий компонент 150 для обеспечения воздуха для дыхания.
[0020] Основа 110 маски может содержать жесткую или полужесткую часть 110а и эластичную контактирующую с лицом часть 110b. Эластичная контактирующая с лицом часть 110b содержит гибкий материал, позволяющий удобно разместить основу 110 маски поверх носа и рта человека и/или обеспечить надлежащее уплотнение с лицом пользователя. Контактирующий с лицом элемент 110b может иметь повернутый внутрь отворот, способствующий удобному и плотному прилеганию поверх носа пользователя и вплотную к щекам пользователя. Жесткая или полужесткая часть 110а может придавать конструктивную целостность основе 110 маски. В различных приведенных в качестве примера воплощениях части 110а, 110b основы маски могут быть выполнены как единое целое или в виде одной или более отдельно выполненных частей, которые впоследствии соединяют вместе неразъемным или разъемным образом.
[0021] Основа 110 маски содержит порт 111 выдоха, который позволяет выпустить воздух из внутреннего пространства внутри основы 110 маски во время выдоха пользователя. В приведенном в качестве примера воплощении клапан выдоха расположен по центру на основе 110 маски. Клапан выдоха, включающий мембранный или обратный клапан, например, избирательно позволяет воздуху выходить под действием положительного давления внутри основы 110 маски, при этом предотвращая поступление внешнего воздуха. В некоторых приведенных в качестве примера воплощениях порт 111 выдоха расположен в относительно нижней части основы маски, например, подо ртом пользователя.
[0022] Крепежный узел или другой несущий узел (не показан на фиг. 1) может быть обеспечен для поддержки основы 110 маски в положении надо ртом и/или носом пользователя. В приведенном в качестве примера воплощении крепежный узел содержит один или более ремней, которые, например, проходят за головой пользователя и/или могут быть прикреплены к расположенному на макушке элементу или оголовью головного убора, расположенному на голове пользователя.
[0023] Один или более компонентов 150 для обеспечения воздуха для дыхания, таких как фильтрующие картриджи, могут быть прикреплены к основе 110 маски на первом и втором принимающих соединительных элементах 120. В приведенном в качестве примера воплощении первый и второй принимающие соединительные элементы 120 расположены на противоположных сторонах основы 110 маски, например, вблизи прилегающих к щекам частей основы 110 маски. Первый и второй принимающие соединительные элементы 120 содержат комплементарные стыкуемые элементы, вследствие чего фильтрующие картриджи могут быть прочно прикреплены к основе 110 маски. Стыкуемые элементы могут обеспечивать разъемное соединение, вследствие чего первый и второй фильтрующие картриджи могут быть отсоединены и заменены в конце их срока службы или если необходимо использование другого компонента для обеспечения воздуха для дыхания. Альтернативно соединение может быть неразъемным, вследствие чего фильтрующий картридж нельзя отсоединить без повреждения фильтрующего картриджа.
[0024] Компонент 150 для обеспечения воздуха для дыхания может быть прикреплен к принимающему соединительному элементу 120 посредством, например, одной или более защелок, резьб, соединителей или комплементарных элементов. В приведенном в качестве примера воплощении устройство 100 для защиты органов дыхания содержит консольную защелку 130, которая прикрепляет компонент 150 для обеспечения воздуха для дыхания к принимающему соединительному элементу 120 основы 110 маски. Консольная защелка 130 может быть выполнена как единое целое с компонентом 150 для обеспечения воздуха для дыхания, и быть в сущности параллельной и/или по меньшей мере частично протяженной вместе с патрубком 155. Принимающий соединительный элемент 120 и/или основа 110 маски может содержать один или более комплементарных стыкуемых элементов, которые взаимодействуют с консольной защелкой 130 для обеспечения прочного соединения между основой 110 и компонентом 150 для обеспечения воздуха для дыхания. В других приведенных в качестве примера воплощениях принимающий соединительный элемент 120 и/или основа 110 маски могут содержать консольную защелку 130, которая взаимодействует с элементом компонента 150 для обеспечения воздуха для дыхания, и при этом консольная защелка 130 и/или комплементарный стыкуемый элемент могут отклоняться, в результате чего обеспечивается прочное взаимодействие.
[0025] Компонент 150 для обеспечения воздуха для дыхания, такой как фильтрующий картридж 105, может фильтровать окружающий воздух, например, перед прохождением воздуха во внутреннее пространство основы 110 маски. В приведенном в качестве примера воплощении фильтрующий картридж 105 содержит основную часть 153, содержащую первую и вторую главные поверхности 151, 152, а также может содержать одну или более боковых стенок 154, выполненных протяженными по меньшей мере частично между первой и второй главными поверхностями 151, 152. Одна или более из первой и второй главных поверхностей 151, 152 и/или боковая стенка являются по меньшей мере частично проницаемыми для текучего вещества, чтобы позволить воздуху входить в фильтрующий картридж 105. В некоторых приведенных в качестве примера воплощениях фильтрующий картридж 105 может содержать главным образом фильтрующий материал без внешнего кожуха или частично окруженный кожухом.
[0026] Фильтрующий картридж 105 содержит выпускной патрубок 155, обеспечивающий возможность выхода текучего вещества из фильтрующего картриджа 105 в основу 110 маски. В приведенном в качестве примера воплощении выпускной патрубок 155 выполнен протяженным наружу от основной части 153, такой как боковая стенка 154, и содержит передний конец 156, внешнюю поверхность 157 и внутреннюю поверхность, образующую канал для потока воздуха через выпускной патрубок 155. В различных приведенных в качестве примера воплощениях выпускной патрубок 155 может быть расположен вблизи любой из первой или второй главных поверхностей 151, 152, одной или более боковых стенок 154 или их комбинации.
[0027] Фильтрующий картридж 105 прикреплен к основе 110 маски по меньшей мере частично за счет взаимодействия с принимающим соединительным элементом 120. В приведенном в качестве примера воплощении выпускной патрубок 155 вставлен в отверстие принимающего соединительного элемента 120, частично образованное эластомерным уплотнением (не показано на фиг. 1). Жесткая внешняя часть принимающего соединительного элемента 120, например, может обеспечивать основную конструктивную опору и устойчивость между основой 110 маски и фильтрующим картриджем 105, а эластомерное уплотнение может герметично взаимодействовать с внешней поверхностью 157 и/или другими частями выпускного патрубка 155 и фильтрующим картриджем 150 для предотвращения поступления загрязняющих веществ или мусора из окружающей среды.
[0028] Устройство 100 для защиты органов дыхания содержит клапанный блок 170, имеющий один или более компонентов для избирательного предотвращения прохождения потока воздуха из одного или более компонентов 150 для обеспечения воздуха для дыхания в зону пригодного для дыхания воздуха основы 110 маски. Клапанный блок 170 выполнен с возможностью перемещения между закрытым состоянием, в котором блокируется сообщение по текучей среде между одним или более компонентами 150 для обеспечения воздуха для дыхания, и открытым состоянием, в котором пригодный для дыхания воздух может протекать из компонентов 150 для обеспечения воздуха для дыхания в зону пригодного для дыхания воздуха основы 110 маски, что подробно описано в настоящем документе.
[0029] На фиг. 2-5 показано приведенное в качестве примера устройство 200 для защиты органов дыхания. Устройство 200 для защиты органов дыхания содержит основу 210 маски (части которой не изображены на фиг. 2-5), образующую зону 211 пригодного для дыхания воздуха, и при этом в некоторых воплощениях оно может быть аналогичным устройству 100 для защиты органов дыхания, описанному выше. Устройство 200 для защиты органов дыхания содержит первую воздушную камеру 213, вторую воздушную камеру 214 и клапанный блок 270, который избирательно блокирует прохождение потока воздуха через первую и вторую воздушные камеры. Пользователь может перемещать клапанный блок 270 для избирательного предотвращения прохождения потока воздуха из одного или более компонентов для обеспечения воздуха для дыхания, в зону пригодного для дыхания воздуха для выполнения испытания на прилегание.
[0030] На фиг. 2 показан частичный вид в разрезе приведенного в качестве примера устройства 200 для защиты органов дыхания, содержащего первую воздушную камеру 213 и вторую воздушную камеру 214, находящиеся в избирательном сообщении по текучей среде с зоной 211 пригодного для дыхания воздуха. Пригодный для дыхания воздух может входить в основу 210 маски на первом принимающем соединительном элементе 220а, протекать через первую воздушную камеру 213 и проходить через первый порт 215 вдоха в зону 211 пригодного для дыхания воздуха. Аналогично, пригодный для дыхания воздух может входить в основу 210 маски на втором принимающем соединительном элементе 220b, протекать через вторую воздушную камеру 214 и проходить через второй порт 216 вдоха в зону 211 пригодного для дыхания воздуха.
[0031] В приведенном в качестве примера воплощении пригодный для дыхания воздух из первого и второго компонентов для обеспечения воздуха для дыхания остается в сущности несмешанным до момента после входа в зону 211 пригодного для дыхания воздуха. Пригодный для дыхания воздух может относительно независимо протекать через первую и вторую воздушные камеры 213, 214 в зону 211 пригодного для дыхания воздуха. Независимый поток воздуха из первого и второго источников воздуха для дыхания может способствовать прохождению контролируемого потока через основу 210 маски и/или уменьшать турбулентное смешивание воздуха, которое может быть связано с повышенным падением давления на основе маски и повышенным сопротивлением дыханию. В сущности независимые пути потока воздуха в зону 211 пригодного для дыхания воздуха через первую и вторую воздушные камеры 213, 215, таким образом, могут уменьшать падение давления на основе маски и уменьшать сопротивление дыханию.
[0032] Кроме того, первая и вторая воздушные камеры 213, 214, которые доставляют воздух в зону 211 пригодного для дыхания воздуха, в сущности независимо обеспечивают гибкость в исполнении и размещении принимающих соединительных элементов 220, портов 215, 216 вдоха и/или других компонентов основы 210 маски. В приведенном в качестве примера воплощении принимающие соединительные элементы 220 расположены на в сущности противоположных сторонах основы маски, вследствие чего воздух протекает через первую и вторую воздушные камеры 213, 214 соответственно, в сущности в противоположных или, в ином случае, отличающихся, направлениях к первому и второму каналам вдоха. Поскольку воздушные камеры 213, 214 в сущности изолированы друг от друга по текучей среде, уменьшается взаимодействие между воздухом, протекающим в разных направлениях из первого и второго компонентов для обеспечения воздуха для дыхания, которое могло бы привести к турбулентному потоку воздуха и связанному с ним сопротивлению.
[0033] Первая и вторая воздушные камеры 213, 214 могут быть образованы одним или более компонентами основы 210 маски и иметь соответствующую форму, чтобы обеспечивать прохождение потока воздуха между компонентом для обеспечения воздуха для дыхания, прикрепленным к основе 210 маски, и зоной 211 пригодного для дыхания воздуха. Например, первая камера 213 по меньшей мере частично образована внутренней стенкой 217 и внешней стенкой 218 основы 210 маски. Первая воздушная камера 213 в сущности герметизирована относительно окружающей среды, за исключением воздуха, который может входить через первый принимающий соединительный элемент 220 из первого компонента для обеспечения воздуха для дыхания и выходить через первый порт 215 вдоха в зону 211 пригодного для дыхания воздуха. Вторая камера 214 может быть аналогично по меньшей мере частично образована внутренней стенкой 217 и внешней стенкой 218 основы 210 маски, а также может быть в сущности герметизирована относительно окружающей среды, за исключением воздуха, который может входить через второй принимающий соединительный элемент 220 из второго компонента для обеспечения воздуха для дыхания и выходить через второй порт 216 вдоха в зону 211 пригодного для дыхания воздуха.
[0034] Разделительная стенка 212 может разделять первую и вторую воздушные камеры 213, 214. В некоторых приведенных в качестве примера воплощениях разделительная стенка 212 может представлять собой общую разделительную стенку, вследствие чего первая и вторая воздушные камеры 213, 214 расположены непосредственно на противоположных сторонах разделительной стенки 212. Разделительная стенка 212 может быть расположена по центру и, например, может быть по меньшей мере частично расположена вдоль и/или параллельно центральной плоскости, разделяющей основу 210 маски на левую и правую половины. Разделительная стенка 212 может быть выполнена протяженной в сущности через все расстояние между внутренней стенкой 217 и исполнительным элементом и/или плунжером 271 клапанного блока 270, чтобы в сущности предотвращать сообщение по текучей среде первой и второй воздушных камер 213, 214.
[0035] Основа маски, содержащая зону пригодного для дыхания воздуха, по меньшей мере частично образованную внутренней стенкой 217 основы 210 маски, и первую и вторую воздушные камеры 213, 214, по меньшей мере частично образованные внутренней стенкой 217 основы маски и/или расположенные снаружи зоны 211 пригодного для дыхания воздуха, обеспечивает множество воздушных камер, которые могут в сущности не сообщаться по текучей среде, при этом минимизируя большие габариты или массу. Кроме того, основа 210 маски может быть выполнена с внешней стенкой 218, которая расположена вблизи лица пользователя и приводит к созданию излишне высокого момента инерции, который мог бы ощущаться и вызывать дискомфорт.
[0036] Каждая из первой и/или второй воздушных камер 213, 214 может обеспечивать тракт для направления воздуха из одного или более компонентов для обеспечения воздуха для дыхания в первый и второй порты 215, 216 вдоха соответственно. Первая и вторая воздушные камеры 213, 214 обеспечивают возможность независимого размещения принимающих соединительных элементов 220 и портов 215, 216 вдоха в разных положениях основы 210 маски. Например, принимающие соединительные элементы 220 могут быть расположены возле прилегающих к щекам участков и/или сзади от наиболее удаленной от центра передней части основы 210 маски, при этом порты 215, 216 вдоха могут быть расположены вблизи центральной оси, протяженной по центру через основу 210 маски. В некоторых приведенных в качестве примера воплощениях такая конфигурация позволяет компонентам для обеспечения воздуха для дыхания, таким как фильтрующие картриджи, быть протяженным назад вдоль лица пользователя, чтобы способствовать размещению центра масс вблизи пользователя и устранять нахождение компонентов для обеспечения воздуха для дыхания в пределах поля зрения пользователя.
[0037] Внутренняя стенка 217 может по меньшей мере частично образовывать первую и вторую воздушные камеры 213, 214 и содержать первый и второй порты 215, 216 вдоха, выполненные протяженными через внутреннюю стенку 217. Первый и второй порты 215, 216 вдоха содержат клапан вдоха, который обеспечивает избирательное сообщение по текучей среде между зоной 211 пригодного для дыхания воздуха и первой и второй воздушными камерами 213, 214 соответственно. В приведенном в качестве примера воплощении клапан вдоха содержит заслонку или мембрану 219. Мембрана 219 может быть закреплена в центральном положении между первым и вторым портами 215, 216 вдоха, например, посредством одного или более штифтов или фланцев, на периферийном краю или в другом соответствующем положении. Мембрана 219 смещается в направлении взаимодействия с внутренней стенкой 217, например, по периметру которой расположены отверстия, образованные первым и/или вторым портами 215, 216 вдоха, для избирательного обеспечения прохождения воздуха в зону 211 пригодного для дыхания воздуха. Если давление в зоне пригодного для дыхания воздуха выше, чем в первой и/или второй воздушных камерах 213, 214, например, во время выдоха, мембрана 219 остается поджатой в герметичном взаимодействии с внутренней стенкой 217, вследствие чего воздух не может выходить из зоны 211 пригодного для дыхания воздуха через порты 215, 216 вдоха. Если давление в зоне пригодного для дыхания воздуха меньше, чем в первой и/или второй воздушных камерах 213, 214, например, во время вдоха, мембрана 219 может отклоняться или открываться для обеспечения протекания воздуха из первой и/или второй воздушных камер 213, 214 в зону 211 пригодного для дыхания воздуха. В приведенном в качестве примера воплощении мембрана 219 включает одну цельную мембрану 219, содержащую первую и вторую части 219а, 219b мембраны, связанные с отверстием, образованным первым и вторым портами 215, 216 вдоха соответственно. В некоторых приведенных в качестве примера воплощениях мембрана 219 включает первую мембрану 219а и вторую мембрану 219b, которая является отдельной и независимой от первой мембраны 219а.
[0038] Устройство 200 для защиты органов дыхания может содержать одно или более эластомерных уплотнений 260, которые способствуют созданию герметичного соединения между основой 210 маски и компонентом для обеспечения воздуха для дыхания. Эластомерное уплотнение 260 может включать уплотнительное кольцо, прокладку, уплотнительную муфту или другое соответствующее уплотнение. В приведенном в качестве примера воплощении в эластомерное уплотнение 260 входит часть компонента для обеспечения воздуха для дыхания, например, патрубок или выпускной конец, и оно содержит первую концевую часть 261, вторую концевую часть 262, внешнюю поверхность 263 и внутреннюю поверхность 264, по меньшей мере частично образующие канал 265. Первая концевая часть 261 может быть соединена с жестким компонентом основы маски, таким как принимающий соединительный элемент 220. В приведенном в качестве примера воплощении эластомерное уплотнение 260 обеспечивает эластомерную муфту, которая по меньшей мере частично окружает внешнюю поверхность компонента для обеспечения воздуха для дыхания, такого как фильтрующий картридж 250, который прикреплен к основе 210 маски, и имеет длину (L) между первым и вторым концами, вследствие чего по меньшей мере часть компонента 250 для обеспечения воздуха для дыхания может быть расположена внутри канала 265. В некоторых приведенных в качестве примера воплощениях длина (L) может составлять от 5 мм до 100 мм, от 10 мм до 40 мм или приблизительно 20 мм. Вторая концевая часть 262 и/или различные участки эластомерного уплотнения 260 могут быть свободными или иным образом неприкрепленными к жесткому компоненту основы 210 маски, вследствие чего эластомерное уплотнение 260 может перемещаться или деформироваться по меньшей мере частично независимо от части основы 210 маски, при этом первая концевая часть 261 зафиксирована и/или жестко прикреплена к компоненту основы 210 маски (не показано на фиг. 2).
[0039] Как показано на фиг. 2-3, устройство 200 для защиты органов дыхания содержит клапанный блок 270, выполненный с возможностью перемещения между открытым и закрытым состояниями и содержащий исполнительный элемент 271 и плунжер 272, имеющий одну или более уплотнительных поверхностей, таких как уплотнительные поверхности 277, 278. Исполнительный элемент 271 выполнен с возможностью перемещения пользователем для перемещения клапанного блока 270 между открытым и закрытым состояниями. Исполнительный элемент 271 может представлять собой кнопку, такую как эластомерная нажимная кнопка, полученная многослойным литьем, подвижная кнопка или подобная кнопка, которая может быть нажата внутрь или приведена в действие иным образом для перемещения плунжера 272. Например, исполнительный элемент 271 может быть нажат внутрь для обеспечения перемещения плунжера 272 в направлении первого и второго портов 215, 216 вдоха. В различных приведенных в качестве примера воплощениях исполнительный элемент 271 может, альтернативно или дополнительно, содержать винтовой механизм, рычаг, ползунок или другой соответствующий исполнительный элемент 271, выполненный с возможностью перемещения клапанного блока между открытым и закрытым состояниями. В некоторых воплощениях клапанный блок 270 может поддерживаться по меньшей мере частично между внешней стенкой 218 и/или передней частью основы 210 маски, которая взаимодействует или выполнена как единое целое с задней частью основы 210 маски, такой как внутренняя стенка 217, которая по меньшей мере частично образует зону 211 пригодного для дыхания воздуха.
[0040] В приведенном в качестве примера воплощении клапанный блок 270 содержит исполнительный элемент 271, который выполнен с возможностью перемещения клапанного блока 270 в закрытое состояние, в котором предотвращается вход потока воздуха из двух или более компонентов для обеспечения воздуха для дыхания в зону 211 пригодного для дыхания воздуха основы 210 маски. Например, приведение в действие исполнительного элемента 271 может приводить к тому, что уплотнительные поверхности плунжера 272 герметично взаимодействуют с комплементарными уплотнительными поверхностями первого и второго портов 215, 216 вдоха. Плунжер 272 может иметь первую уплотнительную поверхность 277, выполненную с возможностью герметичного взаимодействия с комплементарной первой уплотнительной поверхностью 215а первого порта 215 вдоха, и вторую уплотнительную поверхность 278, выполненную с возможностью герметичного взаимодействия с комплементарной второй уплотнительной поверхностью 216а второго порта 216 вдоха. В открытом состоянии уплотнительные поверхности 277, 278 плунжера 272 расположены на расстоянии от портов 215, 216 вдоха и комплементарных уплотнительных поверхностей 215а, 216а. В закрытом состоянии первая и вторая уплотнительные поверхности 277, 278 плунжера 272 герметично взаимодействуют с комплементарными уплотнительными поверхностями 215а, 216а для предотвращения прохождения потока воздуха из первой и второй камер 215, 216 в зону 211 пригодного для дыхания воздуха. Альтернативно или дополнительно клапанный блок 270 может предотвращать прохождение потока воздуха за счет герметичного взаимодействия с эластомерным уплотнением 260, принимающим соединительным элементом 220 или другим компонентом основы 210 маски для предотвращения прохождения потока воздуха из первого и/или второго компонентов для обеспечения воздуха для дыхания в зону 211 пригодного для дыхания воздуха.
[0041] Уплотнительные поверхности 215а, 216а первого и второго портов 215, 216 вдоха способствуют обеспечению соответствующего герметичного взаимодействия с комплементарными уплотнительными поверхностями клапанного блока 270, такими как уплотнительные поверхности 277, 278, причем пользователь не должен прикладывать чрезмерную силу к исполнительному элементу 271. В приведенном в качестве примера воплощении уплотнительные поверхности 215а, 216а первого и второго портов 215, 216 вдоха могут содержать выпуклую поверхность, ребро, фланец или подобный элемент, который окружает первое и второе отверстия, образованные первым и вторым портами 215, 216 вдоха соответственно, и способствует обеспечению соответствующего контакта. Уплотнительные поверхности 277, 278 плунжера 272 и/или уплотнительные поверхности 215а, 216а первого и второго портов 215, 216 вдоха могут включать эластичный или упругий материал, способствующий соответствующему уплотнению. Например, первая и вторая уплотнительные поверхности 215а, 216а могут содержать эластомерную прокладку или фланец, выполненный протяженным от внутренней стенки 217. Прокладка или фланец может гнуться или изгибаться при контакте с плунжером 272, что способствует соответствующему взаимодействию по всему периметру уплотнительных поверхностей 215а, 216а. Альтернативно или дополнительно, уплотнительные поверхности 277, 278 плунжера 272 могут включать эластичный или упругий материал, вследствие чего уплотнительные поверхности 277, 278 могут гнуться и/или оборачиваться или поворачиваться при контакте с уплотнительными поверхностями 215а, 216а. Уплотнительные поверхности, содержащие одну или более эластичных или упругих частей, могут способствовать достижению соответствующего герметичного взаимодействия во множестве положений смещения и ориентаций плунжера, которые могут варьироваться, например, в зависимости от силы, прикладываемой пользователем к исполнительному элементу 271, или широких размерных допусков клапанного блока 270 и других компонентов устройства 200 для защиты органов дыхания.
[0042] На фиг. 3 показан частичный вид в разобранном состоянии приведенного в качестве примера устройства 200 для защиты органов дыхания. Первый и второй порты 215, 216 вдоха расположены на внутренней стенке 217. Внутренняя стенка 217 может быть выполнена как единое целое с одной или более другими частями основы 210 маски или соединена с ними. Например, внутренняя стенка 217 может содержать одно или более уплотнений 241 для обеспечения воздухонепроницаемого герметичного взаимодействия с внешней стенкой 218 или другой частью основы 210 маски.
[0043] В приведенном в качестве примера воплощении клапанный блок 270 содержит направляющую 280, которая поддерживает уплотнительные поверхности 277, 278 в выровненном положении между открытым и закрытым состояниями. Направляющая 280 может быть расположена между исполнительным элементом 271 и плунжером 272 и взаимодействовать с комплементарными элементами плунжера 272 во время перемещения между открытым и закрытым положениями. Например, плунжер 272 может иметь один или более выступающих элементов 291, определяющих ширину, которые входят в отверстие 281 направляющей 280 и поддерживают плунжер 272 и/или уплотнительные поверхности в соответствующем выровненном состоянии.
[0044] Клапанный блок 270 может содержать цельный плунжер 272, образующий уплотнительные поверхности 277, 278, или содержать один или более компонентов, образующих уплотнительные поверхности 277, 278. В приведенном в качестве примера воплощении плунжер 272 выполнен с возможностью по меньшей мере частичного вмещения внутренней стенки 212 и/или перемещения по ней. Например, плунжер 272 содержит канал 279, внутри которого разделительная стенка 212 может по меньшей мере частично находиться, когда клапанный блок 270 перемещается между открытым и закрытым состояниями, вследствие чего части плунжера 272 могут перемещаться с каждой стороны разделительной стенки 212, когда клапанный блок перемещается между открытым и закрытым состояниями. Клапанный блок 270, таким образом, может быть выполнен с возможностью закрывания первого и второго портов 215, 216 вдоха, расположенных в первой и второй воздушных камерах 213, 214, которые в сущности изолированы друг от друга по текучей среде, посредством перемещения одного исполнительного элемента 271. Соответственно, пользователь может просто выполнять испытание на прилегание устройства 200 для защиты органов дыхания, имеющего множество компонентов для обеспечения воздуха для дыхания, посредством перемещения одного исполнительного элемента 271.
[0045] На фиг. 4 и 5 показаны частичные виды в разрезе устройства 200 для защиты органов дыхания, содержащего первый и второй компоненты для обеспечения воздуха для дыхания, прикрепленные к первому и второму принимающим соединительным элементам 220, причем клапанный блок 270 находится в открытом состоянии (фиг. 4) и закрытом состоянии (фиг. 5). В открытом состоянии воздух может протекать из первого компонента для обеспечения воздуха для дыхания, такого как первый фильтрующий картридж 250а, в первую воздушную камеру 213 и через первый порт 215 вдоха в зону 211 пригодного для дыхания воздуха и из второго компонента для обеспечения воздуха для дыхания, такого как второй фильтрующий картридж 250b, во вторую воздушную камеру 214 и через второй порт 216 вдоха в зону 211 пригодного для дыхания воздуха. В закрытом состоянии, показанном на фиг. 5, уплотнительные поверхности 277, 278 клапанного блока 270 герметично взаимодействуют с комплементарными уплотнительными поверхностями первого и второго портов 215, 216 вдоха. Альтернативно или дополнительно уплотнительные поверхности 277, 278 могут контактировать со второй концевой частью 262 первого и второго эластомерных уплотнений 260 или другим компонентом основы 210 маски, чтобы в сущности предотвращать сообщение по текучей среде между первым и вторым компонентами для обеспечения воздуха для дыхания и зоной 211 пригодного для дыхания воздуха.
[0046] Принимающий соединительный элемент 220 выполнен таким образом, что выпускной патрубок 255 фильтрующего картриджа 250 может перемещаться в канал 265, образованный эластомерным уплотнением 260. Внешняя поверхность 257 выпускного патрубка 255 контактирует с внутренней поверхностью 264 эластомерного уплотнения 260 с обеспечением герметичного взаимодействия между фильтрующим картриджем 250 и принимающим соединительным элементом 220. Жесткая внешняя часть 221 принимающего соединительного элемента 220 может обеспечивать надежную конструктивную поддержку и устойчивость между основой 210 маски и фильтрующим картриджем 250, при этом взаимодействие между эластомерным уплотнением 260 и фильтрующим картриджем 250 обеспечивает надлежащее уплотнение для предотвращения поступления нежелательных загрязняющих веществ или мусора из окружающей среды.
[0047] В приведенном в качестве примера воплощении внешняя поверхность 257 выпускного патрубка 255 может быть относительно больше канала 265, образованного внутренней поверхностью 264, чтобы способствовать обеспечению посадки с натягом и плотному герметичному взаимодействию между выпускным патрубком 255 и эластомерным уплотнением 260. Альтернативно или дополнительно эластомерное уплотнение 260 может содержать секции с варьирующейся толщиной стенок и/или со сложной формой. Например, внутренняя поверхность 264 может содержать одно или более ребер 267, расположенных в месте, предусмотренном для контакта с внешней поверхностью 257 выпускного патрубка 255. Одно или более ребер 267 способствуют достижению непрерывного контакта по периметру выпускного патрубка для обеспечения надлежащего уплотнения. Кроме того, одно или более ребер 267 могут обеспечивать область сосредоточенного давления между выпускным патрубком 255 и эластомерным уплотнением 260, которое может способствовать достижению надежного уплотнения без необходимости в приложении чрезмерной силы пользователем при введении фильтрующего картриджа 250 во взаимодействие с принимающим соединительным элементом 220.
[0048] Пользователь устройства 200 для защиты органов дыхания может выполнять испытание на прилегание путем размещения основы 210 маски в положении использования поверх рта и/или носа и перемещения клапанного блока 270. Например, когда основа 210 маски находится в положении использования и один или более фильтрующих картриджей 250 взаимодействуют с основой 210 маски, клапанный блок 270 может быть перемещен из открытого состояния в закрытое состояние. Перемещение исполнительного элемента 271 путем нажатия исполнительного элемента 271 внутрь, например, приводит к перемещению плунжера 272 из открытого положения (фиг. 4) в закрытое состояние (фиг. 5), при этом части клапанного блока 270 находятся с каждой стороны разделительной стенки 212. В закрытом состоянии уплотнительные поверхности 277, 278 плунжера 272 герметично взаимодействуют с комплементарными уплотнительными поверхностями 215а, 216а первого и второго портов 215, 216 вдоха.
[0049] Перемещение клапанного блока 270 из открытого состояния в закрытое состояние позволяет пользователю выполнить испытание на прилегание, чтобы убедиться в создании желаемого уплотнения между основой 210 маски и лицом пользователя, например, посредством обеспечения индикатора наличия и/или отсутствия утечки, которую может наблюдать пользователь. Когда клапанный блок 270 находится в закрытом состоянии, предотвращается вход воздуха в зону 211 пригодного для дыхания воздуха из первой и второй воздушных камер 215, 216. Таким образом, в результате вдоха пользователя, осуществляемого в закрытом состоянии, образуется отрицательное давление внутри основы 210 маски, что может привести к возрастанию трудности дальнейшего вдоха пользователем. Альтернативно или дополнительно вдох, осуществляемый в закрытом состоянии, может привести к отклонению внутрь эластичной контактирующей с лицом части, такой как эластичная контактирующая с лицом часть 110b (фиг. 1), если уплотнение образовано с лицом пользователя. Если надлежащее уплотнение не достигнуто, отрицательное давление может не быть создано, и соответствующие индикаторы надлежащего уплотнения могут отсутствовать. Соответственно перемещение клапанного блока 270 в закрытое состояние, за которым следует вдох пользователя, обеспечивает индикацию того, образовано ли уплотнение между устройством 200 для защиты органов дыхания и лицом пользователя.
[0050] Исполнительный элемент 271 и/или плунжер 272 может быть выполнен с возможностью линейного перемещения вдоль продольной оси между открытым и закрытым состояниями. Например, исполнительный элемент 271 и/или плунжер 272 может линейно перемещаться между открытым и закрытым состояниями вдоль продольной оси (А), протяженной по центру через исполнительный элемент 271 и/или плунжер 272. Продольная ось (А) может быть протяжена перпендикулярно внешней поверхности исполнительного элемента 271. В некоторых приведенных в качестве примера воплощениях продольная ось (А) проходит в сущности по центру через исполнительный элемент 271 и плунжер 272 и между первым и вторым портами 280 вдоха.
[0051] Первая и/или вторая уплотнительные поверхности 277, 278 могут аналогично линейно перемещаться вдоль оси перемещения между открытым и закрытым состояниями, и направляющая 280 может обеспечивать соответствующее выравнивание с первым и вторым портами 215, 216 вдоха, что приводит к герметичному взаимодействию в закрытом состоянии. Альтернативно или дополнительно исполнительный элемент 271 и/или плунжер 272 может перемещаться вдоль стержня или рейки, расположенной вдоль продольной оси (А) или параллельно и на расстоянии от продольной оси (А). В некоторых воплощениях исполнительный элемент 271 и/или плунжер 272 может быть «расположен свободно» или в сущности опираться на гибкое полотно 274 исполнительного элемента 271. Гибкое полотно 274 может поддерживать исполнительный элемент 271 и/или плунжер 272 в сущности в выровненном состоянии с продольной осью (А) во время перемещения между открытым и закрытым состояниями и поддерживать уплотнительные поверхности в положении для соответствующего выравнивания с первым и вторым портами 215, 216 вдоха и/или другим компонентом основы 110 маски, чтобы избирательно предотвращать прохождение потока воздуха из первой и второй воздушных камер 213, 214 в зону 211 пригодного для дыхания воздуха. Альтернативно или дополнительно исполнительный элемент 271, плунжер 272 и/или уплотнительные поверхности 277, 278 могут поворачиваться, вращаться или перемещаться по меньшей мере частично вдоль нелинейного пути между открытым и закрытым состояниями.
[0052] Клапанный блок 270 может быть смещен для возврата в необходимое состояние в отсутствие силы, прикладываемой пользователем. Например, клапанный блок 270 содержит один или более упругих элементов, которые возвращают клапанный блок 270 в открытое состояние (фиг. 4) при отпускании пользователем. В приведенном в качестве примера воплощении исполнительный элемент 271 представляет собой эластомерную кнопку, которая действует как упругий элемент, смещающий плунжер 272 в направлении открытого состояния, в котором уплотнительные поверхности 277, 278 не находятся в герметичном взаимодействии с комплементарными уплотнительными поверхностями 215а, 216а первого и второго портов 215, 216 вдоха. Исполнительный элемент 271 может содержать гибкое полотно 274, прикрепленное к внешней стенке 218 или другому жесткому компоненту основы 210 маски, для поддержки исполнительного элемента 271 и смещения исполнительного элемента 271 в открытое состояние. Полотно 274 выполнено из гибкого или эластичного материала, способного к упругой деформации, когда исполнительный элемент нажат внутрь пользователем, и при этом действует для возврата клапанного блока 270 в открытое состояние в отсутствие силы, прикладываемой пользователем. Альтернативно или дополнительно клапанный блок 270 может содержать один или более упругих элементов. В различных приведенных в качестве примера воплощениях, например, спиральная пружина, пластинчатая пружина или эластомерная полоса могут быть обеспечены для смещения исполнительного элемента 271 клапана и/или плунжера 272 в направлении открытого положения.
[0053] Исполнительный элемент 271 и плунжер 272 могут быть соединены непосредственно или косвенно чтобы способствовать перемещению между открытым и закрытым состояниями. В приведенном в качестве примера воплощении плунжер 272 имеет большую жесткость или твердость по сравнению с исполнительным элементом 271. Исполнительный элемент 271 и плунжер 272 могут быть соединены посредством соединителя 275 на защелках исполнительного элемента 271, который расположен проходящим через прорезь 276 плунжера 272. Альтернативно или дополнительно исполнительный элемент 271 и плунжер 272 могут быть соединены, например, посредством заклепок, механических креплений, адгезива или одного или более промежуточных компонентов. В сущности жесткий плунжер 272 может способствовать достижению надежного герметичного взаимодействия с в сущности гибкой или эластичной второй концевой частью 262 эластомерного уплотнения 260. В некоторых приведенных в качестве примера воплощениях исполнительный элемент 271 и плунжер 272 соединены таким образом, что направляющая 280 расположена между исполнительным элементом 271 и плунжером 272.
[0054] Вышеприведенное подробное описание и примеры были приведены исключительно в целях ясности и понимания настоящего изобретения. Их не следует понимать, как ограничивающие. Для специалистов в данной области будет понятно, что в описанных воплощениях может быть сделано множество изменений без отклонения от сущности изобретения. Любой признак или характеристика, описанные в отношении любого из приведенных выше воплощений, могут быть включены по отдельности или в комбинации с любым другим признаком или характеристикой, и представлены в вышеуказанном порядке и комбинациях исключительно для ясности. Таким образом, объем настоящего изобретения не должен ограничиваться точными деталями и конструкциями, описанными в настоящем документе. Более того, хотя признаки могут быть описаны в настоящем документе как действующие в определенных комбинациях и/или изначально заявляемые в таком виде, один или более признаков из заявляемой комбинации могут, в некоторых случаях, быть удалены из комбинации, и заявляемая комбинация может относиться к субкомбинации или варианту субкомбинации.