МАСКА С РЕКУПЕРАТОРОМ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ ЧЕЛОВЕКА ОТ ХОЛОДА

Полезная модель относится к индивидуальным дыхательным устройствам, в частности, к маске с рекуператором, предназначенной для защиты органов дыхания от холода при работе в условиях низких температур.
Уровень техники
Из уровня техники известна маска для защиты органов дыхания от холода, содержащая корпус из материала с низкой теплопроводностью, в котором выполнено отверстие для вдоха и выдоха, патрон с теплообменником из материала с высокой теплопроводностью, сообщенным с отверстием для вдоха и выдоха и теплоизолирующим элементом, размещенным на выходе теплообменника и выполненным в виде противопылевого фильтра. Маска обеспечивает подогрев вдыхаемого воздуха и улавливание грубодисперсной пыли при вдыхании запыленного воздуха. (Патент RU 2167689, опубл. 2001 г.). Недостатком данной маски является образование конденсата на поверхностях теплообменника и теплоизолирующего элемента, что ведет к их обледенению и повышению сопротивления дыханию.
Известна маска для защиты органов дыхания человека от холода, выполненная в виде головного убора, закрывающего полностью голову, а также частично шею, в котором выполнены вырез для глаз и центральное отверстие, предназначенное для закрепления на контуре отверстия рекуператора, выполненного в виде ракушки из эластичного материала, обеспечивающей герметизацию зоны контакта ракушки с лицевой частью вокруг рта и носа, при этом в ракушке предусмотрены симметрично расположенные дыхательные отверстия с перегородками, а над дыхательными отверстиями выполнены прикрывающие указанные отверстия элементы, образующие с внешней поверхностью ракушки воздухозаборники, открывающиеся ниже дыхательных отверстий, причем перегородки дыхательных отверстий соединены с указанными элементами ребрами жесткости. (Патент RU №125077, опубл. 2013 г. - ближайший аналог). Недостатком данной маски является образование конденсата на внешней и внутренних поверхностях рекуператора, что ведет к его обледенению и снижению подогрева части воздуха при дыхании.
Раскрытие полезной модели
Решаемой технической проблемой является снижение охлаждающего эффекта и количества конденсата на стенках рекуператора для повышения эффективности его работы.
Согласно полезной модели, маска с рекуператором для защиты органов дыхания человека от холода выполнена в виде головного убора, закрывающего голову, а также частично шею, в котором выполнены вырез для глаз и центральное отверстие, предназначенное для закрепления на контуре отверстия рекуператора, выполненного в виде ракушки из эластичного материала, обеспечивающей герметизацию зоны контакта ракушки с лицевой частью вокруг рта и носа, при этом в ракушке предусмотрены симметрично расположенные дыхательные отверстия с перегородками, а над дыхательными отверстиями выполнены прикрывающие указанные отверстия элементы, образующие с внешней поверхностью ракушки воздухозаборники, открывающиеся ниже дыхательных отверстий, причем перегородки дыхательных отверстий соединены с указанными элементами ребрами жесткости, при этом маска содержит утеплитель маски, выполненный в виде накладки, расположенной на внешней поверхности ракушки.
Накладка может быть выполнена из текстильных материалов или литьевых материалов, например, вспененного полимера.
Накладка может быть выполнена сшиванием, свариванием, склеиванием или другими способами.
Накладка может быть выполнена термоформованием из листовых полимерных материалов.
Накладка может быть выполнена литьем.
Накладка закреплена на рекуператоре пришиванием по контуру рекуператора полностью или точечно, привариванием, приклеиванием, фиксацией на застежке текстильной, с помощью кнопок, крючков или пуговиц или другими способами.
Рекуператор может быть выполнен из вспененного материала.
Техническим результатом является поддержание более высокой температуры наружных и внутренних поверхностей рекуператора за счет наличия утеплителя маски, выполненного в виде накладки, расположенной на внешней поверхности ракушки, что препятствует образованию конденсата и защищает рекуператор от обледенения.
Краткое описание чертежей
Полезная модель поясняется чертежами, на которых представлены:
на фиг. 1 - вид маски с рекуператором, известной из уровня техники;
на фиг. 2 - перспективное изображение рекуператора;
на фиг. 3 - маска с рекуператором для защиты органов дыхания человека от холода с утеплителем из полимерного материала или текстильного материала.
Осуществление полезной модели
Как показано на фигурах 1-3, маска 1 с рекуператором 2 для защиты органов дыхания человека от холода выполнена в виде головного убора, закрывающего полностью голову, а также частично шею, в которой выполнены вырез для глаз, обеспечивающий хороший обзор, задний вырез и центральное отверстие, предназначенное для закрепления на контуре отверстия рекуператора 2. Рекуператор 2 выполнен в виде ракушки из эластичного материала, обеспечивающей герметизацию зоны контакта ракушки с лицевой частью вокруг рта и носа. Также рекуператор 2 может быть выполнен из пористого материала. Ракушка может быть изготовлена из полимерных материалов литьем. В ракушке предусмотрены симметрично расположенные дыхательные отверстия с перегородками. Над дыхательными отверстиями выполнены прикрывающие дыхательные отверстия элементы 3, образующие с внешней поверхностью ракушки воздухозаборники, открывающиеся ниже дыхательных отверстий. Перегородки дыхательных отверстий соединены с указанными элементами 3 ребрами жесткости.
На внешней поверхности элементов 3 расположен утеплитель 4 маски 1, выполненный в виде накладки. Накладка выполнена из текстильных материалов или литьевых материалов, например, вспененного полимера. Накладку выполняют сшиванием, свариванием, склеиванием или другими способами. Накладка может быть выполнена термоформованием из листовых полимерных материалов. Накладка может быть выполнена литьем.
Накладку закрепляют на рекуператоре 2 пришиванием по контуру рекуператора, привариванием, приклеиванием, фиксацией на застежке текстильной, с помощью кнопок, крючков или пуговиц или другими способами.
На фиг. 3 показана маска 1 с рекуператором 2 для защиты органов дыхания человека от холода с утеплителем 4, выполненным из текстильного материала или из полимерного материала.
Целесообразно в нижней части ракушки выполнять дренажное отверстие для сброса конденсата.
Рекуператор 2 закреплен на контуре отверстия через промежуточный элемент, выполненный в виде конического кольца. Коническое кольцо выполнено из вспененного листового материала толщиной 2-5 мм и имеет стык в нижней части. Коническое кольцо выполняет роль адаптера и позволяет обеспечить более плотное и комфортное прилегание ракушки к разным типам лица.
В промежуточном элементе, в области его примыкания к переносице, вшита металлическая пластина для подгонки маски по форме лица, что осуществляется путем соответствующего деформирования указанной пластины.
Верхняя часть маски 1, закрывающая верхнюю часть головы, выполнена из тонкого материала, сохраняющего тепло, например, из синтетического полотна «Поларфлис», что позволяет надевать привычные для пользователя головные уборы.
Нижняя часть маски 1, закрывающая лицо, уши и частично шею, выполнена из материала, сохраняющего тепло, например, из синтетического полотна «Поларфлис».
Вырез для глаз, задний вырез и нижняя кромка маски обшиты эластичной лентой для более плотного прилегания маски к голове.
Сзади на маске 1 предусмотрена текстильная застежка «липучка» для подгонки маски по размеру головы.
По сторонам ракушки на промежуточном элементе в шов стачивания вложена эластичная лента, огибающая маску по кругу и зафиксированная, по меньшей мере, на затылочной части маски.
Работа маски 1 основана на процессе рекуперации тепла: в холодный вдыхаемый воздух подмешивается теплый выдыхаемый воздух, сохраненный во внутреннем объеме ракушки. Сохранение теплого воздуха, а также правильное смешивание обеспечивается за счет расположения дыхательных отверстий в маске, а также элементами 3, образующими воздухозаборники и прикрывающими дыхательные отверстия от прямого воздействия ветра. Перегородки добавляют жесткости эластичному рекуператору, а также способствуют задерживанию части выдыхаемого теплого воздуха. Между перегородками и элементами 3 выполнены ребра жесткости для удерживания элементов 3 на соответствующем расстоянии от внешней поверхности ракушки.
При работе маски к вдыхаемому воздуху подмешивается порядка 15-25 процентов теплого воздуха. Этот объем задержан внутри ракушки и воздухозаборников после выдоха. Объем ракушки подобран из расчета приблизительно 20 процентов среднего объема вдоха взрослого человека. В зависимости от назначения маски (мужская/женская) можно изменять объем ракушки за счет различного кроя промежуточного элемента.
Конденсат, скапливающийся на внутренних поверхностях стенок, стекает вниз и сбрасывается через дренажное отверстие в нижней части ракушки в районе подбородка. В процессе дыхания нет контакта кожи лица с влажными элементами.
Накладка выполняет функцию утеплителя рекуператора 2 и поддерживает его температуру, снижающую вероятность образования конденсата и обеспечивающую защиту рекуператора от обледенения.