Вдвижной картридж респиратора
SLEEVE-FIT RESPIRATOR CARTRIDGE

Область техники
Настоящее изобретение относится к картриджам для респираторов, имеющим компоненты для их латерального крепления к респираторному устройству.
Уровень техники
Респираторы могут включать основу полнолицевой маски, основу полумаски или корпус респиратора с положительным давлением воздуха. К таким респираторам могут крепиться один или более фильтрующих картриджей. Воздух всасывается через фильтрующий картридж за счет отрицательного давления, создаваемого пользователем маски, или продувается через фильтрующий картридж под действием вентилятора респиратора с положительным давлением воздуха. Данный всасываемый или нагнетаемый воздух проходит через фильтрующую среду и попадает во внутреннее пространство основы маски, после чего получаемый фильтрованный воздух вдыхается пользователем маски.
Для крепления фильтрующих картриджей к респираторам используется множество способов. При одном из способов фильтрующий элемент расположен в резьбовом картридже, который крепится к ответному резьбовому элементу на корпусе респиратора. Фильтрующие картриджи могут иметь цилиндрическую или коническую резьбу, сопрягающуюся с наружной или внутренней резьбой на корпусе респиратора. Путем вращения фильтрующего картриджа в соответствующем направлении картридж может быть установлен на респиратор или снят с респиратора. Для воздухонепроницаемой посадки картриджа на корпус респиратора может использоваться упруго деформируемая прокладка.
В качестве альтернативы резьбовым соединениям для крепления фильтрующего картриджа к респиратору может использоваться соединение байонетного типа. Соединительный элемент байонетного типа на картридже вставляется в ответный соединительный элемент основы маски, после чего фильтрующий картридж следует повернуть, чтобы лепестки на картридже вошли в пазы ответного элемента, и поворачивать его до упора, пока, лепестки не достигнут концов пазов. Такая конструкция обеспечивает автоматическое центрирование и правильную ориентацию фильтрующих картриджей относительно респиратора.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение относится к картриджам для респираторов, имеющим соединительные компоненты для латерального крепления к респираторному устройству. В частности, настоящее изобретение относится к вдвижным картриджам для респираторов, включающим консольную защелку, протяженную от картриджа, взаимодействующую с ответной поверхностью на корпусе респиратора.
В первом воплощении изобретения респираторное устройство включает корпус респиратора, приемник фильтрующего картриджа, выполненный за единое целое с корпусом респиратора и протяженный от корпуса респиратора, и фильтрующий картридж. Фильтрующий картридж включает насадочный элемент, выполненный за единое целое с фильтрующим картриджем. Конструкция корпуса респиратора и фильтрующего картриджа обеспечивает их связь по газообразной среде через вдвижное соединение между приемником фильтрующего картриджа и насадочным элементом, и при этом приемник фильтрующего картриджа и насадочный элемент образуют канал прохождения воздуха.
Во втором воплощении изобретения картридж для респиратора включает насадочный элемент, образующий канал прохождения воздуха и выполненное за единое целое с фильтрующим картриджем, и консольную защелку, расположенную в непосредственной близости к насадочному элементу и протяженную от фильтрующего картриджа.
Дополнительные подробности воплощений настоящего изобретения изложены в нижеследующем подробном описании, сопровождаемом прилагаемыми чертежами. Прочие отличительные особенности, цели и преимущества настоящего изобретения будут ясны из нижеследующего описания, прилагаемых чертежей, а также из формулы изобретения.
Краткое описание чертежей
Настоящее изобретение будет более понятным из нижеследующего подробного описания различных его воплощений, в котором делаются ссылки на прилагаемые чертежи.
Фиг. 1. Аксонометрический вид одного из воплощений респираторной полумаски и снятого с нее вдвижного картриджа.
Фиг. 2А. Вертикальный разрез находящихся в зацеплении соединительного компонента картриджа и приемника фильтрующего картриджа.
Фиг. 2В. Горизонтальный разрез респираторной полумаски и присоединенных к ней вдвижных картриджей, изображенных на фиг. 1.
Фиг. 3. Аксонометрический вид еще одного воплощения респираторной полумаски и снятого с нее вдвижного картриджа.
Фиг. 4. Горизонтальный разрез респираторной полумаски и присоединенных к ней вдвижных картриджей, изображенных на фиг. 3.
Фиг. 5. Аксонометрический вид еще одного воплощения респираторной полумаски и снятого с нее вдвижного картриджа.
Фиг. 6. Горизонтальный разрез респираторной полумаски и присоединенных к ней вдвижных картриджей, изображенных на фиг. 5.
Фиг. 7. Аксонометрический вид воплощения полнолицевой респираторной маски и снятого с нее вдвижного картриджа.
Фиг. 8. Аксонометрический вид воплощения корпуса респиратора с положительным давлением воздуха, и снятого с него вдвижного картриджа.
Подробное описание изобретения
В приведенном ниже описании делаются ссылки на прилагаемые чертежи, которые составляют часть данного описания, и которые приведены для иллюстрации отдельных его воплощений. Подразумевается, что возможны и другие воплощения, выполненные без отхода от идеи и масштабов настоящего изобретения. Поэтому приведенное ниже описание не следует рассматривать в ограничивающем смысле.
Все научные и технические термины, используемые в настоящем описании, имеют значения, которые являются общепринятыми в данной области техники, если явно не указано иное. Приводимые определения даны для облегчения понимания тех или иных часто используемых терминов, и не подразумевается ограничить ими масштаб настоящего изобретения.
Если не указано иное, все численные значения, выражающие размер, количество и физические свойства элементов изобретения, используемые в описании и в формуле изобретения, следует во всех случаях понимать в сочетании с термином «примерно». Соответственно, если не указано противоположное, все числовые значения параметров, приведенные в настоящем описании и прилагаемой формуле изобретения, являются приближенными, и фактические значения тех же параметров при практической реализации идей настоящего изобретения сведущими в данной области техники могут отличаться от приведенных, в зависимости от требуемых свойств соответствующих элементов.
В контексте настоящего описания и прилагаемой формулы элементы, упоминаемые в единственном числе, подразумевают воплощения, в которых соответствующие элементы могут иметься во множественном числе, если явно не указано иное. В контексте настоящего описания и прилагаемой формулы термин «или», как правило, используется в своем собственном значении, а также в значении «и/или», из контекста явно не следует иное.
В контексте настоящего описания термины пространственного расположения, включающие, но не ограничивающиеся ими, «верхний», «нижний», «под», «ниже», «над» и «поверх», используются для более наглядного описания расположения элементов по отношению друг к другу. Подразумевается, что такие термины пространственного расположения соответствующим образом относятся также к расположению устройства при его использовании или в работе, в дополнение к ориентациям, показанным на чертежах и описанным в настоящем документе. Так, например, если элемент, показанный на чертежах, при использовании устройства будет перевернут, то элементы, описанные выше, как расположенные ниже данного элемента, будут соответственно расположены выше данного элемента.
Если в настоящем описании упоминается, что некоторый элемент, компонент или слой «расположен на», «связан с», «присоединен к» или «находится в контакте с», «отделяет» или «примыкает к» другому элементу, компоненту или слою, это означает, что данный элемент, компонент или слой может быть «непосредственно расположен на», «непосредственно связан с», «непосредственно присоединен к» или «находиться в непосредственном контакте с» другим элементом, компонентом или слоем, или что данный элемент, компонент или слой может быть «расположен на», «связан с», «присоединен к» или «находиться в контакте с», «отделять» или «примыкать к» другому элементу, компоненту или слою через промежуточный элемент, компонент или слой. Если упоминается, что элемент, компонент или слой «непосредственно расположен на», «непосредственно связан с», «непосредственно присоединен к» или «находится в непосредственном контакте с» другим элементом, компонентом или слоем, это означает, что между ними нет прочих элементов, компонентов или слоев.
В контексте настоящего описания термины «иметь», «имеющий», «включать», «включающий», «содержать», «содержащий» и им подобные, используются, как термины с открытым набором значений, и в общем означают «включая, но не ограничиваясь». При этом подразумевается, что термины «состоящий из» и «состоящий в сущности из» являются частным случаем термина «содержащий» и ему подобных.
Термин «фильтрующий картридж» означает устройство, которое может быть прикреплено к респиратору с целью очищения воздуха, попадающего во внутреннее воздушное пространство респиратора, то есть в пространство между основой маски и лицом пользователя. Термины «картридж для респиратора» и «фильтрующий картридж» в контексте настоящего описания используются, как взаимно заменяющие друг в друга.
Термин «респиратор» означает устройство, носимое человеком для очистки воздуха, попадающего в его органы дыхания.
Термин «выполненные за единое целое» означает, что компоненты, к которым он относится, выполняются одновременно или не могут быть отделены друг от друга без повреждения одного или более данных компонентов.
Термин «боковая стенка картриджа» означает воздухонепроницаемую поверхность, расположенную на части одной из боковой сторон картриджа.
Термин «основа маски» означает структурный элемент, который плотно садится по меньшей мере на нос и рот пользователя и образует внутреннее воздушное пространство, отделяя его от наружного воздушного пространства.
Термин «вдвижной» означает латеральное крепление двух элементов, при котором один элемент задвигается в канал, образуемый вторым элементом.
Одна из групп воплощений изобретения относится к картриджам для респираторов, имеющих соединительный компонент для их латерального крепления к респираторному устройству. В частности, настоящее изобретение относится к вдвижным картриджам для респираторов, конструкция которых обеспечивает их связь по газообразной среде с респиратором при вдвижном креплении насадочного элемента фильтрующего картриджа к приемнику фильтрующего картриджа на респираторе. В одном или более воплощениях картридж для респиратора может включать консольную защелку, протяженную от картриджа и взаимодействующую с ответной поверхностью на корпусе респиратора. В других воплощениях корпус респиратора или приемник фильтрующего картриджа, расположенный на респираторе, могут включать консольную защелку, протяженную от корпуса респиратора или приемника фильтрующего картриджа, и взаимодействующую с ответной поверхностью на насадочном элементе картриджа для респиратора. Во многих воплощениях консольная защелка может быть параллельна насадочному элементу, образующему канал прохождения воздуха и выполненному за единое целое с боковой стенкой картриджа. В некоторых воплощениях консольная защелка является протяженной от насадочного элемента. Консольная защелка может включать фиксирующий выступ, обеспечивающий крепление картриджа к респиратору, и выступающую кнопку для высвобождения картриджа и снятия его с респиратора. В некоторых воплощениях фиксирующий выступ и выступающая кнопка являются одним и тем же выступающим элементом. В одном или более воплощениях картридж для респиратора включает элемент совмещения, взаимодействующий с элементом совмещения на респираторе, и в совокупности они обеспечивают латеральное совмещение и латеральное крепление картриджа к респиратору. Элементы совмещения могут также обеспечивать устойчивость картриджа против его смещения из стороны в сторону или вращения относительно респиратора. И хотя настоящее изобретение не ограничено ими, ниже приводится обсуждение некоторых его примеров, которые помогают лучше понять различные аспекты изобретения.
На фиг. 1 показан аксонометрический вид одного из воплощений респираторной полумаски 10 со снятым с нее вдвижным картриджем 12. На фиг. 2А показан вертикальный разрез находящихся в зацеплении вдвижной части картриджа 12 для респиратора и приемника 15 фильтрующего картриджа. На фиг. 2В показан горизонтальный разрез находящихся в зацеплении респираторной полумаски 10 и вдвижных картриджей 12, изображенных на фиг. 1. На фиг. 3 показан аксонометрический вид еще одного воплощения респираторной полумаски 10 и снятого с нее вдвижного картриджа 12. На фиг. 4 показан горизонтальный разрез находящихся в зацеплении респираторной полумаски 10 и вдвижных картриджей 12, изображенных на фиг. 3. На фиг. 5 показан аксонометрический вид еще одного воплощения респираторной полумаски 10 и снятого с нее вдвижного картриджа 12. На фиг. 6 показан горизонтальный разрез находящихся в зацеплении респираторной полумаски 10 и вдвижных картриджей 12, изображенных на фиг. 5.
Респиратор 10 представляет собой респираторную полумаску, носимую пользователем на голове. При этом маска покрывает нос и рот пользователя и образует внутреннее воздушное пространство. Респиратор 10 имеет один или более фильтрующих картриджей 12, располагаемых на противоположных боковых сторонах основы 14 маски. Фильтрующие картриджи 12 съемно крепятся к основе 14 маски посредством вдвижного соединения.
Фильтрующие картриджи 12 фильтруют наружный воздух перед тем, как он входит во внутреннее воздушное пространство, то есть пространство между основой 14 маски и пользователем. Основа 14 маски может включать жесткую вставку 16 и эластомерную часть 18, контактирующую с лицом пользователя. На основу 14 маски может быть установлен выдыхательный клапан 19, обеспечивающий быстрое выведение выдыхаемого воздуха из внутреннего воздушного пространства маски. Респиратор 10 может также иметь систему крепления (не показана), удерживающую основу 14 маски на лице пользователя во время ношения респиратора.
В одном или более воплощениях фильтрующие картриджи, прикрепляемые к основе 14 маски, имеют первую и вторую основные поверхности 26 и 28 и боковую стенку 30 картриджа. Боковая стенка 30 картриджа является протяженной по меньшей мере от первой основной поверхности 26 и по меньшей мере до второй основной поверхности 28. В показанных воплощениях боковая стенка 30 картриджа соединяет периметры всех слоев фильтрующих сред, расположенных внутри картриджа. Боковая стенка 30 картриджа соединяет также друг с другом основные поверхности 26 и 28. Одна или обе из таких основных поверхностей 26 и 28, или части поверхностей 26 и 28, могут быть проницаемыми для газообразных сред, благодаря чему наружный воздух может входить вовнутрь фильтрующего картриджа 12. В других воплощениях фильтрующие картриджи 12, прикрепляемые к основе 14 маски, могут иметь первую и вторую основную поверхности 26 и 28, которые сами по себе представляют фильтрующие среды, сваренные друг с другом по периметру.
Во многих воплощениях респираторное устройство включает корпус 14 респиратора, приемник 15 фильтрующего картриджа, выполненный за единое целое с корпусом 14 респиратора и протяженный от корпуса 14 респиратора, и фильтрующий картридж 12. Фильтрующий картридж 12 включает насадочный элемент 42, выполненный за единое целое с фильтрующим картриджем 12. В одном или более воплощениях насадочный элемент 42 выполнен за единое целое с боковой стенкой 30 картриджа. Конструкция корпуса 14 респиратора и фильтрующего картриджа 12 обеспечивает их связь по газообразной среде через вдвижное соединение между приемником 15 фильтрующего картриджа и насадочным элементом 42. И хотя, как это показано на данном чертеже, насадочный элемент 42 принимается в отверстие, образуемое приемником 15 фильтрующего картриджа, подразумевается, что в других воплощениях приемник 15 фильтрующего картриджа может иметь конструкцию, при которой он принимается в отверстие, образованное насадочным элементом 42. Приемник 15 фильтрующего картриджа и насадочный элемент 42, взаимодействуя друг с другом, образуют канал прохождения воздуха.
Насадочный элемент 42 является протяженным на первое расстояние в латеральном направлении от фильтрующего картриджа 12, а приемник 15 фильтрующего картриджа является протяженным на второе расстояние в латеральном направлении от корпуса 14 респиратора. «Вдвижное» соединение представляет собой соединение насадочного элемента 42 и приемника 15 фильтрующего картриджа в латеральном направлении, при котором один из данных элементов задвигается в канал, образованный вторым из данных элементов, на любое значимое расстояние в латеральном направлении. В одном или более воплощениях данное расстояние в латеральном направлении может составлять по меньшей мере 50%, или по меньшей мере 75%, или по меньшей мере 90%, или 100% первого расстояния в латеральном направлении или второго расстояния в латеральном направлении. В некоторых воплощениях данное расстояние в латеральном направлении составляет по меньшей мере 50%, или по меньшей мере 75%, или по меньшей мере 90% большего из первого и второго расстояний в латеральном направлении. Во многих воплощениях вдвижное соединение между насадочным элементом 42 и приемником 15 фильтрующего картриджа обеспечивает устойчивое соединение между двумя данными элементами и, кроме прочих преимуществ, может препятствовать относительному вращению двух данных элементов или даже совсем его исключать. Так, например, насадочный элемент 42 и приемник 15 фильтрующего картриджа могут иметь некруглую форму поперечного сечения, что будет препятствовать их относительному вращению, а относительно большое расстояние зацепления в латеральном направлении будет препятствовать выходу соответствующей части насадочного элемента 42 из зацепления с приемником 15 фильтрующего картриджа.
Во многих воплощениях респиратор 10 включает консольную защелку 44, которая обеспечивает закрепление насадочного элемента 42 фильтрующего картриджа в приемнике 15 фильтрующего картриджа. Как показано на чертежах, в одном или более воплощениях консольная защелка 44 выполнена за единое целое с фильтрующим картриджем 12. В данных воплощениях приемник 15 фильтрующего картриджа или корпус 14 респиратора включает ответную поверхность 52, которая взаимодействует с консольной защелкой 44, и тем самым обеспечивается крепление насадочного элемента 42 фильтрующего картриджа в приемнике 15 фильтрующего картриджа. В других воплощениях консольная защелка 44 выполнена за единое целое с приемником 15 фильтрующего картриджа или с корпусом 14 респиратора. В таких воплощениях насадочный элемент 42 фильтрующего картриджа включает ответную поверхность, которая взаимодействует с консольной защелкой 44 защелкой, и тем самым обеспечивается крепление насадочного элемента 42 фильтрующего картриджа в приемнике 15 фильтрующего картриджа.
В одном или более воплощениях консольная защелка 44 является протяженной от боковой стенки 30 картриджа и в сущности параллельна насадочному элементу 42, как показано на фиг. 1, 2А, 3 и 4. В некоторых воплощениях фильтрующий картридж 12 включает пару консольных защелок 44, протяженных от боковой стенки 30 картриджа и в сущности параллельных насадочному элементу 42 или протяженных на одинаковую длину с ним, а сам насадочный элемент 42 при этом располагается между парой консольных защелок 44, как показано на фиг. 1 и 2А. В одном или более воплощений консольная защелка 44 является протяженной от насадочного элемента 42, как показано на фиг. 5 и 6. В воплощении, изображенном на фиг. 6, консольная защелка 44 является протяженной от части насадочного элемента 42, ближайшей к корпусу 14 респиратора, в результате чего консольная защелка 44 расположена в сущности между фильтрующим картриджем 12 и корпусом 14 респиратора. Расположение консольной защелки между картриджем и корпусом респиратора защищает ее от ненамеренного контакта и обеспечивает дополнительную устойчивость крепления картриджа, например, против ненамеренного отделения картриджа от корпуса респиратора.
Во многих воплощениях один или более элементов 17А, 17В совмещения, взаимодействуя друг с другом, обеспечивают совмещение насадочного элемента 42 с приемником 15 фильтрующего картриджа. Так, например, в воплощении, показанном на фиг. 1, первый элемент 17А совмещения взаимодействует со вторым элементом 17В зацепления, и в совокупности они обеспечивают совмещение и взаимное крепление насадочного элемента 42 с приемником 15 фильтрующего картриджа. В некоторых воплощениях один из элементов совмещения: первый или второй - является удлиненным выступом, протяженным в направлении, параллельном направлению вдвижного соединения. Так, например, первый элемент 17А совмещения может быть удлиненным каналом на приемнике 15 фильтрующего картриджа, протяженным в латеральном направлении вдвижного соединения, а второй элемент 17В совмещения может быть удлиненным выступом на насадочном элементе 42, протяженным в латеральном направлении вдвижного соединения. При вдвижении насадочного элемента 42 в приемник 15 фильтрующего картриджа первый элемент 17А совмещения взаимодействует со вторым элементом 17В совмещения, и в результате их взаимного сопряжения обеспечивается совмещение насадочного элемента 42 с приемником 15 фильтрующего картриджа и их скрепление друг с другом. Такие элементы совмещения обеспечивают совмещение картриджа с респиратором в латеральном направлении и их скрепление друг с другом в латеральном направлении. Такие элементы совмещения могут также обеспечивать дополнительную устойчивость картриджа против перемещения из стороны в сторону или вращения относительно респиратора. Кроме того, благодаря малому размеру данных элементов, они менее подвержены расширению и сжатию под действием факторов окружающей среды. И хотя данные элементы показаны только на фиг. 1, подразумевается, что такие элементы совмещения могут использоваться в любом воплощении настоящего изобретения.
В одном или более воплощений консольная защелка 44 включает фиксирующий выступ 45, протяженный вдоль части длины консольной защелки 44. Конструкция фиксирующего выступа 45 обеспечивает крепление картриджа 12 к респираторному изделию. Фиксирующий выступ 45, если он присутствует в конструкции, может быть расположен в любом месте респираторного изделия, например, на основе 14 маски, приемнике 15 фильтрующего картриджа, консольной защелке 44 или на фильтрующем картридже 12.
Как показано на фиг. 1 и 2А, консольная защелка 44 может включать фиксирующий выступ 45, расположенный на дистальном конце консольной защелки 44, и выступающую кнопку 46, протяженную вдоль длины консольной защелки 44. Выступающая кнопка позволяет отсоединить фильтрующий картридж 12 от респираторного изделия. При нажатии пользователем с усилием на кнопку 46 консольная защелка 44 отгибается, в результате чего фиксирующий выступ 45 может быть выведен из зацепления с ответной поверхностью 52, и картридж 12 может быть отсоединен от респираторного изделия. В воплощениях на фиг. 3 и 4 консольная защелка 44 включает фиксирующий выступ 45, расположенный вдоль длины консольной защелки 44, но не на дистальном конце консольной защелки 44, и выступающую кнопку 46, расположенную вдоль длины консольной защелки 44 между дистальным ее концом и фиксирующим выступом 45. В некоторых из данных воплощений фиксирующий выступ 45 имеет конструкцию, благодаря которой он может как фиксировать картридж относительно респираторного изделия, так и использоваться для высвобождения картриджа из респираторного изделия. Как показано на фиг. 5 и 6, консольная защелка 44 может включать фиксирующий выступ 45, расположенный вдоль длины консольной защелки 44, но не на дистальном конце консольной защелки 44, и выступающую кнопку 46, расположенную на дистальном конце консольной защелки 44.
На фиг. 7 показан аксонометрический вид воплощения полнолицевой респираторной маски 100 и снятого с нее вдвижного картриджа 12. На фиг. 8 показан аксонометрический вид воплощения 200 респиратора с положительным давлением воздуха, и отсоединенного от него вдвижного картриджа 12. Как было описано выше, респираторное устройство 100, 200 включает приемник 15 фильтрующего картриджа, выполненный за единое целое с корпусом респиратора и протяженный от корпуса респиратор, и фильтрующий картридж 12. Фильтрующий картридж 12 включает насадочный элемент 42, образующий канал прохождения воздуха и выполненное за единое целое с боковой стенкой картриджа. Корпус респиратора и фильтрующий картридж 12 имеют конструкцию, при которой обеспечивается связь по газообразной среде между приемником 15 фильтрующего картриджа и насадочным элементом 42 посредством вдвижного соединения. При этом в респираторных устройствах 100, 200, изображенных на фиг. 7 и 8, может использоваться любое из воплощений способа крепления, описанных в настоящей заявке.
Полное содержание патентов, патентных документов и прочих публикаций, цитируемых в настоящей заявке, включено в настоящее описание в совокупности посредством ссылки, как если бы индивидуально цитировался каждый такой документ. Сведущим в данной области техники будут очевидны различные модификации и изменения воплощений настоящего изобретения без отхода от объема и идеи настоящего изобретения. Следует понимать, что не подразумевается ограничить настоящее изобретение только лишь воплощениями и примерами, описанными в настоящей заявке; напротив, подразумевается, что описанные воплощения и примеры приведены только в иллюстративных целях, а полный объем настоящего изобретения ограничивается только нижеследующей формулой.