ЗАЩИТНАЯ МАСКА ДЛЯ ЛИЦА
PROTECTIVE FACE MASK

Изобретение относится к области средств индивидуальной защиты населения, а именно от прямого попадания мелких частиц и пыли в органы зрения и дыхания, ударов об объекты, падения небольших объектов на лобную и теменную области головы, а также в частном случае от бактериальных инфекций.
Известна полезная модель RU 18915 U1 «Защитная маска для лица», МПК A61F 9/04, содержащая дугообразный экран из прозрачного материала. Элементом фиксации экрана на голове служит специальный узел. Конструкция маски создает зазор между экраном и узлом фиксации. Узел фиксации выполнен в виде обруча. Обруч состоит из жесткой дуги и мягкого ремня. Ремень, жесткая дуга и экран смонтированы между собой посредством клеевого соединения.
Недостатком вышеописанного технического решения является наличие большого зазора и отсутствие фильтрующего элемента для очистки воздуха, поступающего во внутреннее пространство маски. Следующим недостатком является отсутствие защиты лобной и теменной областей головы от случайных ударов об объекты, а также от падения сравнительно тяжелых твердых объектов.
Известно решение SU 1556674 А1 «Защитная маска», МПК A61F 9/06, содержащее корпус, который состоит из коробчатой лицевой части и двойной стенки. В полости двойной стенки установлен вентилятор с фильтрующим элементом. В верхней части маски напротив глаз установлен светофильтр, состоящий из двух пластин, закрепленных на корпусе. Причем внутренняя пластина светофильтра расположена под углом 10-15° к наружной, что обеспечивает зазор для прохождения фильтрованного воздуха от вентилятора в подмасочное пространство. По всему периметру корпуса маски установлен абтюратор, который представляет собой эластичную манжету, которая прилегая к лицу, позволяет исключить попадание в органы зрения и дыхания мелких частиц, а также загрязненного воздуха.
Недостатком данного технического решения является малый объем фильтруемого воздуха, поступающего в подмасочное пространство вследствие того, что фильтрующий элемент имеет небольшую площадь фильтрации. Следующим недостатком является отсутствие защиты теменной области головы от случайных ударов об объекты, а также от падения сравнительно тяжелых твердых объектов.
Из известных технических решений близким по назначению и технической сущности к заявляемому объекту является полезная модель RU 38110 U1 «Защитная маска для лица», МПК A61F 9/04, содержащая защитный экран из прозрачного материала, закрепленный к узлу фиксации. Узел фиксации выполнен в виде обруча, который состоит из дуги и мягкого ремня. С наружной стороны дуги установлены упоры, ограничивающие угол поворота экрана. На ремне установлен замок, позволяющий регулировать длину ремня в зависимости от размера головы. С наружной стороны экрана, сбоку, закреплен миниатюрный вентилятор, для работы которого в экране выполнено отверстие. К вентилятору снаружи крепится фильтр. Питание вентилятора осуществляется с помощью миниатюрного источника напряжения, который можно зафиксировать на ремне.
Недостатком данного технического решения является возможность фильтрации только того объема воздуха, который поступает через вентилятор. Отсутствие уплотнения или покрытия сверху позволяет мелким частицам и загрязненному воздуху проникать в подмасочное пространство. Так как вентилятор расположен сбоку, направление воздушного потока не позволяет отбивать мелкие частицы и нефильтрованный воздух, поступающие снизу под экраном. Еще несколькими недостатками расположения вентилятора являются его ассиметричное расположение на маске, что приводит к дисбалансу при эксплуатации, также затрудненный обзор влево и большая вероятность зацепления корпусом вентилятора за объекты, что может привести к падению маски с головы и соответственно ее поломке. Следующим недостатком является отсутствие защиты лобной и теменной областей головы от случайных ударов об объекты, а также от падения сравнительно тяжелых твердых объектов.
Еще одним известным техническим решением наиболее близким по назначению и технической сущности к заявляемому объекту является изобретение RU 2744945 С1 «Защитная маска для лица», содержащая поворотный защитный экран, узел фиксации маски на голове в виде околыша, как минимум один вентилятор подачи воздуха, шарнирное соединение экрана с околышем, фильтрующий элемент, закрепленный герметично по верхней кромке бортика и задней кромке козырька. Маска имеет проходящий поперек головы сверху обод, сопряженный с околышем, и защитный экран, сопряженный с околышем экрана по верхнему краю. Околыш экрана соединен по верхнему краю с бортиком, который с внутренней стороны сопряжен с передней кромкой козырька, имеющего на нижней поверхности как минимум один вентилятор. Недостатком данного технического решения является сложность установки и замены фильтрующего элемента из-за конструктивных особенностей его крепления, а также дугообразной формы фильтрующего элемента и обода. Следующим недостатком является сравнительно небольшой объем фильтруемого воздуха из-за малого размера установленных вентиляторов, так как дугообразная сужающаяся форма козырька не обладает достаточным пространством для установки нескольких одинаковых по размеру сравнительно больших вентиляторов. Следующим недостатком, причиной которого является вышеописанная форма козырька, сравнительно небольшая емкость источника питания, установленного в пространство под козырьком. Еще одним недостатком является отсутствие защиты лобной и теменной областей головы от случайных ударов об объекты, а также от падения сравнительно тяжелых твердых объектов и предметов на голову и блок вентиляторов с фильтрующим элементом.
Технической задачей для решения вышеописанных недостатков является разработка маски для лица с защитным экраном, наголовником и фильтрующими вентиляторами конструкция, которой обеспечит: надежную и быструю установку/замену фильтрующего элемента, сбалансированное распределение нагрузки на голову, возможность фильтрации практически полного объема поступающего воздуха, предотвращение попадания загрязненного воздуха в подмасочное пространство снизу, а также защиту лобной и теменной областей головы от ударов об объекты и падения сравнительно тяжелых объектов на голову и фильтрующие вентиляторы.
Сущность изобретения
Поставленная техническая задача решается посредством того, что конструкция защитной маски предусматривает наличие наголовника (3) фиг.1, а также расположение вентиляторов (5) фиг.2 внутри наголовника, на его тыльной стороне. Также предусмотрен фильтрующий элемент (7) фиг.2, расположенный тыльной стороне наголовника (3) перед вентиляторами (5) фиг.1. Для установки фильтрующего элемента (7), на наголовнике (3) предусмотрен наклонный бортик (3.2) фиг.1, 2.
Конструкция защитной маски состоит из трех основных элементов: защитного экрана (4) фиг.1, узла фиксации и наголовника (3) фиг.1.
Защитный экран (4) фиг.1, закрывающий лицо пользователя, например, может быть выполнен из прозрачного пластика и может иметь любую форму, в том числе дугообразную, прямоугольную, повторяющую изгибы лица пользователя. Защитный экран (4) закреплен неподвижно на передней части наголовника, например, пластиковыми/стальными винтами или кнопками-защелками.
Узел фиксации состоит из околыша (1) фиг.1, обхватывающего голову пользователя в горизонтальной плоскости и обода (2), обхватывающего голову пользователя сверху. Околыш (1) и обод (2), например, могут быть выполнены из мягкого пластика, ткани и в частном случае оборудованы механизмами регулирования длины (6) фиг.2. Механизмы регулирования длины (6) фиг.2 могут быть выполнены из контактной ленты (велкро), пластиковой или стальной пряжки, зубчатого зажима и т.д.
Наголовник (3) фиг.1 покрывает голову пользователя спереди сверху и по бокам, т.е. всю лобную часть и половину теменной части. Наголовник (3) по бокам соединен через шарнирное соединение с экраном (4) и узлом фиксации, например, пластиковыми/стальными винтами, кнопками-защелками, либо установлен в пластиковые рельсовые направляющие типа «ласточкин хвост» с тугой посадкой.
Наголовник (3) сопряжен с экраном жестко, т.е. наголовник вместе с экраном движутся относительно головы вверх-вниз. Наголовник (3) фиг.1 может быть выполнен, например, трапециевидной формы с тыльной стороны, плавно переходящей в обтекаемую каплевидную форму спереди.
Наголовник может быть выполнен, например, литым из пластика, либо клееным и композиционных материалов для обеспечения его небольшого веса, что обусловлено необходимостью комфортной эксплуатации маски. Во всех частных случаях исполнения наголовник должен иметь обтекаемую нисходящую форму.
Обтекаемая нисходящая форма наголовника (3) фиг.1 обусловлена необходимостью изменения траектории и снижения сопротивления нагнетаемого потока воздуха, проходящего через внутреннее пространство наголовника (3) фиг.1 к защитному экрану (4) фиг.1.
По любому из вариантов исполнения, наголовник (3) имеет панель (3.1) фиг.2 с отверстиями, соосно с которыми установлены вентиляторы (5) фиг.2. Панель заглублена внутрь наголовника (3) так, чтобы вентиляторы (5) фиг.2 и фильтрующий (7) фиг.2 элемент не выходили за габариты наголовника (3) фиг.1. Вентиляторы (5) фиг.2 расположены на панели (3.1) фиг.2 равномерно относительно плоскости симметрии, что обеспечивает распределение нагрузки на наголовник (3) фиг.1 и на защитную маску в целом. Могут быть использованы осевые вентиляторы, представляющие собой лопастные крыльчатки, установленные в кожухах. Крыльчатки установлены непосредственно на оси электромоторов. Задняя часть наголовника (3) выполнена с наклонным бортиком (3.2).
Вентиляторы (5) фиг.2 установлены таким образом, что оси вращения крыльчаток расположены горизонтально, что в свою очередь обеспечивает принудительное поступление потока воздуха вдоль внутренней поверхности наголовника с последующим изменением траектории таким образом, что поток воздуха устремляется сверху вниз вдоль защитного экрана. Данная технология позволяет избежать поступления загрязненного воздуха снизу защитной маски.
В частном случае исполнения для обеспечения возможности регулировки скорости потока воздуха, вентиляторы (5) фиг.2 подключены к частотному преобразователю, что позволяет уменьшать или увеличивать частоту вращения электромоторов вентиляторов (5).
Для обеспечения вентиляторов (5) фиг.2 электроэнергией, во внутреннем пространстве наголовника (3) установлен источник питания (5.1) фиг.2.
В частном случае исполнения защитной маски источник питания (5.1) фиг.2 может быть установлен на поясе пользователя. Данный тип расположения источника питания (5.1) предусматривает установку модели с большей емкостью для обеспечения более продолжительной работы.
Вентиляторы соединены с источником питания проводом (5.2) фиг.2, закрепленным на ободе (2) фиг.1 защитной маски.
В частном случае исполнения защитной маски вентиляторы (5) фиг.2 могут быть запитаны от сети 220 В через понижающий напряжение портативный блок питания. Блок питания, например, может быть установлен во внутреннем пространстве наголовника. Соединение вентиляторов также обеспечивается проводом (5.2) фиг.2, закрепленным на ободе (2) фиг.1.
Плоскость бортика расположена под углом наружу. Данная особенность конструкции бортика (3.2) фиг.1, 2 обусловлена необходимостью предотвращения соскальзывания фильтрующего элемента (7) в процессе эксплуатации защитной маски.
Фильтрующий элемент (7) фиг.2 имеет конструкцию и крепление, обеспечивающее его герметичное прилегание к бортику (3.2) фиг.1, 2 для предотвращения попадания нефильтрованного воздуха в подмасочное пространство. Так фильтрующий элемент выполнен в форме «шапочки», способной покрыть наклонный бортик (3.2) фиг.1, 2 «воротник» сверху с заходом за бортик снаружи, при этом плотно прилегая к нему.
Прилегание фильтрующего элемента (7) к бортику (3.2) «воротнику», в частном случае исполнения осуществляется, за счет выполнения всего полотна или края полотна фильтрующего элемента эластичным.
Еще в одном частном случае прилегание фильтрующего элемента (7) к бортику (3.2) «воротнику» осуществляется за счет того, что по краю фильтрующий элемент (7) имеет утягивающий элемент, например, канал с текстильным шнуром или эластичной тесьмой.
В частном случае исполнения фильтрующего элемента (7) по любому вышеописанному варианту край фильтра с внутренней стороны может иметь силиконовую полосу.
Фильтрующий элемент (7) фиг.2 выполнен из тканого хлопчатобумажного и/или нетканого синтетического полотен. Материал изготовления фильтрующего элемента (7) обеспечивает возможность придания необходимой формы без потери фильтрующих свойств. В частном случае, помимо фильтрации воздуха от пыли, при использовании фильтрующей ткани с антибактериальным покрытием присутствует возможность очистки воздуха от бактерий и вирусов.
Конструктивное решение по расположению вентиляторов (5) фиг.2 и фильтрующего элемента (7) фиг.2 обеспечивает очистку всего объема воздуха за счет принудительного протягивания потока воздуха через фильтрующий элемент (7), а также обеспечивает защиту фильтрующего элемента и вентиляторов от падения твердых сравнительно тяжелых объектов и оседания пыли и мелких частиц.
Крепление фильтрующего элемента (7) фиг.2 выполнено съемным, что позволяет осуществлять его демонтаж и замену на новый, либо очищенный ранее использованный. Для демонтажа фильтрующего элемента (7) не требуется какой-либо инструмент, все работы по замене производятся вручную пользователем непосредственно на месте эксплуатации и требуют минимум времени.
Техническим результатом предлагаемого решения является обеспечение возможности очистки воздуха, поступающего в подмасочное пространство для дыхания пользователя. Фильтрация осуществляется посредством фильтрующего элемента, установленного в зоне забора воздуха. Поступление загрязненного воздуха снизу в подмасочное пространство блокируется направленным вниз воздушным потоком, организованным принудительно посредством установленных в наголовник вентиляторов. Вентиляторы установлены вертикально в задней части наголовника. Горизонтально нагнетаемый поток воздуха, вследствие дугообразной формы наголовника, меняет траекторию движения и устремляется сверху вниз. Также результатом решения является обеспечение сбалансированной нагрузки на маску и соответственно на пользователя за счет равномерно расположенных вентиляторов. Обеспечение надежной и быстрой установки/замены фильтрующего элемента. Техническим результатом применения наголовника является обеспечение защиты лобной и теменной областей головы от ударов об объекты и падения сравнительно тяжелых объектов на голову. Также защитой от падения частиц и оседания пыли обеспечены вентиляторы и фильтрующий элемент посредством того, что закрыты поверхностью наголовника.
Краткое описание чертежей:
на фиг.1 - схематическое изображение защитной маски с наголовником (изометрический вид);
на фиг.2 - схематическое изображение защитной маски с наголовником (вид сзади)
Краткое описание конструктивных элементов:
1 - околыш;
2 - обод;
3 - наголовник;
3.1 -панель для установки вентиляторов;
3.2 - наклонный бортик; 4- защитный экран;
5 - вентиляторы;
5.1 - источник питания;
5.2 - провод;
6 - регулятор длины;
7 - фильтрующий элемент.
Осуществление заявленного решения:
Перед началом эксплуатации защитной маски пользователь устанавливает фильтрующий элемент (7) путем растягивания его краев и надевания поверх бортика (3.2), заводя края фильтрующего элемента (7) за его стенки. После надевания фильтрующий элемент (7) автоматически зафиксируется эластичной тесьмой на бортике (3.2). В частном случае пользователь самостоятельно фиксирует фильтрующий элемент (7) путем натягивания и дальнейшего завязывания текстильного шнура в развязываемый узел.
Далее пользователь надевает защитную маску, располагая ее таким образом, чтобы защитный экран (4) находился напротив лица, околыш (1) охватывал голову в горизонтальной плоскости, обод (2) в свою очередь сверху поперек. Далее пользователь производит регулировку околыша (1) и обода (2) посредством регуляторов длины (6), если таковая необходима.
Далее пользователь, после того, как надел и отрегулировал маску, производит включение вентиляторов (5), подключенных к источнику питания (5.1), расположенному под козырьком (3).
В частном случае исполнения после включения вентиляторов (5), пользователь опускает защитный экран (4) в рабочее положение, таким образом, чтобы экран полностью закрывал лицо.
В зависимости от степени загрязненности воздуха рабочей среды пользователь имеет возможность производить регулировку частоты вращения вентиляторов (5), изменяя тем самым интенсивность потока воздуха, забираемого через фильтрующий элемент (7).
При критическом загрязнении фильтрующего элемента (7), пользователь имеет возможность произвести его замену на новый, либо произвести очистку отработанного с последующей установкой обратно на место. Для осуществления замены фильтрующего элемента (7) необходимо отсоединить его от наклонного бортика (3.2). Для этого необходимо растянуть края фильтрующего элемента (7) и потянуть его на себя до тех пор, пока фильтрующий элемент не будет полностью снят с бортика (3.2). В частном случае для снятия фильтрующего элемента (7) с бортика (3.2) необходимо развязать узел текстильного шнура и далее растягивая края фильтрующего элемента (7) произвести его снятие. Конструкция защитной маски для лица и органов дыхания в полной мере обеспечивает фильтрацию воздуха от твердых летучих примесей, дымовых газов и т.д. Маска значительно снижает их вредное воздействие на организм человека. Позволяет быстро устанавливать и производить замену фильтрующего элемента. А также обеспечивает защиту лобной и теменной областей головы от падения сравнительно тяжелых частиц и ударов об объекты. Вышеописанные эффекты достигаются за счет применения наголовника (3), конструктивных особенностей расположения вентиляторов (5), применения фильтрующего элемента (7) его конструкции и конструкции его фиксации, а также за счет сравнительно большой площади его поверхности.