BRPI0716242A2

BRPI0716242A2 - adaptador para uso com um recipiente de filtro, e, aparelho de respiraÇço para montar sobre o corpo de um usuÁrio

Info

Publication number: BRPI0716242A2
Application number: BRPI0716242-1A
Authority: BR
Inventors: John A Ratajczak; Christopher Estkowski
Original assignee: Avox Systems Inc
Priority date: 2006-08-29
Filing date: 2007-08-29
Publication date: 2013-08-13
Also published as: US20080053447A1; WO2008027368A3; EP2056938A2; WO2008027368A2

Abstract

ADAPTADOR PARA USO COM UM RECIPIENTE DE FILTRO, E, APARELHO DE RESPIRAÇçO PARA MONTAR SOBRE O CORPO DE UM USUÁRIO. Um adaptador para uso com um recipiente de filtro de gás usado por um usuário como parte de um aparelho de respiração. O adaptador é construído de um plástico semi-rígido que tem uma pluralidade de bordas recortadas ou casteladas. As bordas recortadas ou casteladas permitem ao adaptador encaixar por pressão sobre o topo do recipiente. Projeções ou orelhas sobre o lado de dentro da borda do adaptador podem defletir e estalar sobre o aro do recipiente. Uma vedação de adaptador em forma de uma embalagem grande pré-formada ou anel-CD, é pressionada entre o lado de dentro do topo de adaptador e o lado de fora do topo de adaptador, de modo que uma vedação estanque a ar seja formada. O adaptador é capaz de se mover em relação ao recipiente de filtro para acomodar diferentes posições do conduto flexível entre uma entrada de adaptador e a saída de um conjunto de soprador auto-contido.

Description

"ADAPTADOR PARA USO COM UM RECIPIENTE DE FILTRO, E, APARELHO DE RESPIRAÇÃO PARA MONTAR SOBRE O CORPO DE UM USUÁRIO"

Referência cruzada a pedido relacionado

Este pedido reivindica o benefício do pedido de patente provisório U.S. 60/841.182, depositado aos 29 de agosto de 2006, que está aqui incorporado pela referência. Campo da invenção

A presente invenção refere-se geralmente a um aparelho de respiração para áreas contaminadas e especificamente a um adaptador para uso com um filtro purificador de ar. Fundamentos da invenção

Para a proteção de membros da tripulação da aeronave contra respirar ar contaminado em aviões que não suprem oxigênio à tripulação da aeronave ou quando a tripulação da aeronave não estiver utilizando o suprimento de oxigênio, os membros da tripulação têm, tipicamente, um conjunto de soprador, que recolhe o ar ambiental, preso ao seu corpo. O conjunto de soprador força o ar através de um recipiente que purifica o ar e o despacha através de um sistema de mangueiras para uma máscara usada pelo membro da tripulação. Caso o membro da tripulação saia do avião em uma área contaminada, ele somente poderia sair com o conjunto de soprador conectado ao recipiente e o recipiente conectado a sua máscara.

Tipicamente, este tipo de arranjo, no passado, exigia a colocação do recipiente dentro de um alojamento volumoso ou encapsulando- o em um carregador elastomérico que pudesse restringir o fluxo através do sistema. Além disso, ao saltar para fora do avião e caminhar para longe dele, os objetos presos ao corpo tendem a se deslocar resultando em puxar e arrastar as partes. Esta puxada e arrasto pode levar a um grampeamento parcial das mangueiras e resultar em uma redução no fluxo de ar através do recipiente.

O que é necessário é um dispositivo que acompanhe bem de perto o perfil do usuário, de modo que a mangueira do soprador até a entrada do recipiente possa se aproximar do recipiente perpendicularmente, em vez de axialmente, de modo que o movimento relativo entre o soprador e o recipiente possa ser acomodado pela ação de giro de um adaptador sobre o recipiente, e que este dispositivo não restrinja o fluxo. Sumário da invenção

A presente invenção satisfaz a necessidade acima descrita por prover um adaptador para uso com um recipiente de filtro de gás. O adaptador é construído de um plástico semi-rígido tendo uma pluralidade de bordas recortadas ou casteladas. As bordas recortadas ou casteladas permitem ao adaptador encaixar por pressão sobre o topo do recipiente. Projeções ou saliências no lado de dentro da borda do adaptador podem desviar e encaixar a borda do recipiente. Uma vedação de adaptador, em forma de um grande engaxetamento pré-moldado ou anel-O, é pressionada entre o lado interno do topo do adaptador e o lado de fora do topo do recipiente, de modo que uma vedação estanque a ar seja formada. Além disso, a vedação provê atrito suficiente para permitir que o adaptador gire sobre o topo do recipiente. Descrição resumida dos desenhos

A invenção está ilustrada nos desenhos onde caracteres de referência iguais designam as mesmas partes, ou similares, por todas as figuras, das quais:

a figura 1 é uma vista em perspectiva do adaptador da presente invenção acoplado a um recipiente de filtro;

a figura 2 é uma vista de plano de topo do adaptador; a figura 3 é uma vista em perfil lateral do adaptador da presente invenção acoplado a um recipiente de filtro;

a figura 4 é uma vista em seção transversal tomada ao longo das linhas 4-4 da Fig. 3; a figura 5 é uma vista em detalhe, ampliada, de uma porção da

Fig. 4; e,

a figura 6 é uma vista em perspectiva mostrando um adaptador da presente invenção instalado sobre um recipiente preso ao corpo de um membro da tripulação da aeronave. Descrição detalhada da invenção

Com referência às Figs. 1-6 e, inicialmente, à Fig. 1, um adaptador 10 está acoplado a uma recipiente de filtro 13. O adaptador 10 pode ser dimensionado para se ajustar a qualquer recipiente de máscara de gás padrão com um talão, ou aro, na extremidade de entrada e não tendo um acessório na entrada. Se o recipiente for circular o adaptador 10 girará como descrito abaixo. O recipiente 13 pode ser um modelo padrão das forças armadas C2A1, com uma abertura 16 (mostrado na Fig. 4) no topo que recebe ar ambiente e não tem nenhum acessório. Uma saída 19 (Figs. 3-4) está posicionada no fundo do recipiente 13. A saída 19 pode ser equipada com um encaixe rosqueado de parafuso 100 (Fig. 6) que pode ser equipado com um cotovelo de noventa graus, como será descrito abaixo.

O adaptador 10 pode ser provido com uma pluralidade de canais 11 ao redor da periferia do dispositivo, formando uma pluralidade de bordas recortadas ou casteladas. O adaptador 10 inclui uma entrada 22, uma parede de topo 25, e uma parede lateral 28. A parede lateral 28 se estende por uma distância relativamente curta em uma direção substancialmente perpendicular, para a parede superior 25. A parede lateral 28 tem os canais 11. A forma e o número de canais 11 combinam com as propriedades dos materiais de construção para o adaptador 10 para prover flexibilidade para encaixar o adaptador 10 sobre a recipiente 13, como será descrito abaixo em detalhe. O adaptador 10 pode ser construído de Zytel 80G14A NC010A da DuPont. Este material é uma resina da poliamida 66 de fluxo elevado, endurecida, carregada com 14% de vidro. O reforço de fibra de vidro provê um maior módulo para permitir um encaixe justo por pressão, do adaptador sobre o recipiente 13 e resistência para resistir à ruptura durante a montagem. O endurecimento provê boas propriedades de impacto, e a propriedade de fluxo elevado do material melhora o carregamento do molde reduzindo, desse modo, o aparecimento de fragilidade de linha de costura no adaptador, durante a moldagem. Outros plástico e materiais de compósitos que sejam semi-rígidos também podem ser apropriados.

A entrada 22 está disposta em um ângulo □ □ em relação a um eixo horizontal 29, como melhor mostrado na Fig. 3. O ângulo □□ é determinado por um número de fatores, incluindo o provimento de um perfil baixo para a unidade, que não interfira com a vedação sobre o talão ou aro 40 sobre o recipiente 13 e provendo fluxo no, ou perto do centro do recipiente 13. O recipiente 13 tem uma parede lateral 90, uma parede de fundo 93, e uma tampa 96 (Fig. 4).

Voltando à Fig. 4, o recipiente 13 tem uma entrada 16, que está disposta ao longo de um eixo longitudinal central 34 do recipiente 13. A saída 19 do recipiente 13 também está disposta ao longo do eixo longitudinal 34. A saída 19 pode ser provida com um encaixe rosqueado de parafuso, como descrito abaixo. O adaptador 10 tem uma pluralidade de saliências 37 (Fig. 5) que encaixam por pressão, sobre o aro 40 do recipiente 13. Como melhor mostrado na Fig. 5, as saliências 37 estão dispostas substancialmente perpendiculares à parede lateral 28.

Como mostrado na Fig. 5, o recipiente 13 tem uma tampa 96 que se estende para o aro 40. O aro 40 está disposto ao redor da periferia do recipiente 13 e forma um ombro 48 que se estende até a parede lateral 90, do recipiente 13.

Como o melhor mostrado nas Figs. 4-5, o adaptador 10 cria uma câmara de pressão 44 entre a parede de topo 43 do conjunto de recipiente de filtro e a superfície interna do adaptador 10. Uma vedação tipo anel-O 55 pode ser disposta ao redor da periferia do recipiente 13, como melhor mostrado na Fig. 5. A vedação anel-O 55 é superdimensionada de modo que, quando o adaptador 10 é encaixado por pressão no recipiente 13, a vedação é comprimida entre a tampa 96 do recipiente 13, a parede de topo 25 do adaptador 10 e o aro 40 sobre a extremidade do recipiente 13, para formar uma vedação substancialmente estanque a ar. A vedação de gás 55 pode ser construída de material de borracha de espuma EPDM. A dureza pode ser de aproximadamente 50 shore A, com uma tensão de 10.342,14kPa e um limite de estiramento de 200%. A EPDM é altamente resistente aos tipos de agentes químicos, contra os quais, o filtro C21A protege. A vedação tipo anel-O 55 é projetada superdimensionada para solicitar a vedação 55 para o interior do aro 40 do recipiente 13 e manter a força longe do centro do recipiente de filtro 13 para assegurar que a vedação 55 fique no lugar. A vedação 55 pode ser provida com um diâmetro de 9,53mm. Uma vedação de grande diâmetro pode absorver a maior compressão de vedação radial antes de enrugar. Quando a vedação 55 é comprimida ela tem que ter um diâmetro suficientemente grande e material apropriado para resistir à força que está sendo aplicada pelo filtro dentro do aro 40 e do adaptador 10 para manter posicionamento e compressão apropriados. Como resultado da condição de superdimensionamento da vedação, a vedação 55 pode ser pré-instalada no adaptador 10, provendo ao usuário a capacidade de instalar, o adaptador 10 diretamente sobre o filtro 13 sem perder tempo pré- alinhando o recipiente de filtro 13/vedação de adaptador 55.

A câmara de pressão 44, criada entre a tampa 96 do conjunto de recipiente de filtro e a superfície interna do adaptador 10, reduz os efeitos da mudança direcional do fluxo sobre a resistência. Para reduzir ainda mais a resistência de fluxo turbulento, a abertura de entrada do adaptador 99 (Fig. 4) é centralizada sobre a entrada do recipiente 16, de modo que o fluxo de ar é direcionado para dentro do orifício de entrada do filtro 16.

A vedação de adaptador 55 pode ser ajustada para prover resistência que permita que o adaptador 10 gire sobre o topo do recipiente 13. A resistência rotativa do adaptador 10 é controlada pelo tipo de material de vedação de adaptador 55 e pela quantidade de força pré-carregada aplicada à vedação 55, resultante da geometria da superfície interna da vedação de adaptador 56 em relação à face de encaixe da saliência, ou ombro 48. O ajuste desta distância pode variar a resistência exigida para girar o adaptador 10 para a posição desejada e varia baseada no tipo de material de vedação. Esta característica permite que o adaptador 10 seja girado para uma posição desejada manualmente mantendo, no entanto, esta posição durante o uso. A força de instalação do adaptador 10 é controlada pela pluralidade e pela geometria das saliências 37 usadas para encaixar o aro do filtro 40. Pode ter dez ou mais saliências 37, mas, tanto quanto apenas duas saliências 37 podem ser usadas para quebrar a resistência de anel da parede de encaixe cilíndrica do aro do adaptador e permitir que a parede flexione, para fora, enquanto a saliência 37 negocia ao redor do aro 40 do recipiente de filtro 13. Uma vez passado o aro 40 a saliência 37 mantém força suficiente contra a parede do corpo de filtro 90 para assegurar que o adaptador 10 seja preso ao recipiente de filtro 13 pelo uso da característica de intensidade de anel remanescente em uma superfície curva dobrando-se em relação ao raio e às propriedades de engenharia do material usado na construção do adaptador 10. Estas propriedades provêm o módulo, resistência à tração e à flexão exigidas pela aplicação.

Voltando à Fig. 6, o adaptador 10 da presente invenção está

mostrado em uso, com um recipiente 13 e um conjunto de soprador 70, que estão presos ao corpo de um membro da tripulação da aeronave. Como mostrado, o conjunto de soprador 70 está montado no ombro do membro da tripulação da aeronave. Uma mangueira 73 se estende a partir da saída 76 do conjunto de soprador 70 em direção à entrada para o adaptador 10. A mangueira 73 do conjunto de soprador 70 se acopla à entrada do adaptador 22 em uma posição que está aproximadamente a 90 graus para a entrada 16 do recipiente de filtro 13. O adaptador 10 e a entrada do adaptador 22 são capazes de girar em relação ao recipiente de filtro 13, de modo que movimentações do corpo do membro da tripulação possam ser acomodadas sem grampear as mangueiras.

Na saída do recipiente 13 pode ser provido um acessório 100 com um cotovelo de noventa graus 80 que se conecta a uma mangueira 83. A mangueira 83 vai para a máscara 86 para prover ar respirável ao usuário. Conseqüentemente, o conjunto de soprador 70 recolhe o ar ambiente que é, então, forçado através do recipiente 13 e levado à máscara 86 do usuário para prover ar respirável em áreas contaminadas.

Embora a invenção tenha sido descrita em relação a determinados modos de realização, não se pretende limitar o escopo da invenção às formas particulares apresentadas, mas, ao contrário, pretende-se que abranja estas alternativas, modificações, e equivalentes que possam ser incluídas no espírito e escopo da invenção, como definidos pelas reivindicações anexas.

Claims

1. Adaptador para uso com um recipiente de filtro, o recipiente de filtro tendo um aro sobre a extremidade de entrada, caracterizado pelo fato de compreender: uma parede de topo; uma parede lateral conectada à parede de topo; pelo menos uma orelha se estendendo a partir da parede lateral, a orelha dimensionada para encaixar por atrito sobre o aro do recipiente de filtro quando o adaptador é unido ao recipiente de filtro; pelo menos uma vedação disposta entre o adaptador e o recipiente de filtro quando eles são unidos juntos; uma entrada de adaptador se estendendo a partir da parede de topo; e onde o adaptador é capaz de se mover em relação ao recipiente de filtro quando o adaptador é unido ao recipiente de filtro.

2. Adaptador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a parede lateral tem pelo menos uma abertura definida na mesma.

3. Adaptador de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma abertura compreende uma pluralidade de aberturas em forma de U formando uma borda de fundo recortada da parede lateral.

4. Adaptador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma orelha compreende uma pluralidade de orelhas.

5. Adaptador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma orelha se estende substancialmente perpendicular à parede lateral.

6. Adaptador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma vedação é um anel-O.

7. Adaptador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o anel-O é maior que um espaço entre a parede de topo do adaptador e o recipiente de filtro, o espaço sendo criado quando o adaptador é unido ao recipiente de filtro, o diferencial de tamanho entre o espaço e o anel- O fazendo o anel-O ser comprimido quando o adaptador é unido ao recipiente de filtro.

8. Adaptador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a entrada de adaptador é disposta em um ângulo em relação ao recipiente.

9. Adaptador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o adaptador é redondo.

10. Adaptador de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o adaptador é capaz de girar em relação ao recipiente de filtro.

11. Aparelho de respiração para montar sobre o corpo de um usuário, caracterizado pelo fato de compreender: um recipiente de filtro tendo um aro sobre a extremidade de entrada e tendo uma saída; um adaptador tendo uma parede de topo, uma parede lateral conectada à parede de topo, a parede lateral tendo pelo menos uma orelha dimensionada para encaixar por atrito sobre o aro do recipiente de filtro, o adaptador tendo pelo menos uma vedação disposta entre o adaptador e o recipiente de filtro quando o adaptador é unido ao recipiente de filtro, o adaptador tendo uma entrada; um conjunto de soprador auto-contido disposto em comunicação fluida com a entrada de adaptador; uma máscara de respiração em comunicação fluida com a saída do recipiente de filtro; onde o adaptador é capaz de se mover em relação ao recipiente de filtro quando o adaptador é unido ao adaptador.

12. Aparelho de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a parede lateral tem pelo menos uma abertura definida na mesma.

13. Aparelho de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma abertura compreende uma pluralidade de aberturas em forma de U se estendendo para uma borda de fundo da parede lateral.

14. Aparelho de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma orelha compreende uma pluralidade de orelhas.

15. Aparelho de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma orelha se estende substancialmente perpendicular à parede lateral.

16. Aparelho de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma vedação é um anel-O.

17. Aparelho de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o anel-O é maior que um espaço entre a parede de topo do adaptador e o recipiente de filtro, de modo que o anel-O seja comprimido quando o adaptador é unido ao recipiente de filtro.

18. Aparelho de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a entrada de adaptador é disposta em um ângulo em relação ao recipiente.

19. Aparelho de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o recipiente de filtro é um modelo C2A1.

20. Aparelho de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o conjunto de soprador é montado ao ombro do usuário.

21. Aparelho de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o recipiente de filtro e o adaptador são unidos juntos e suportados sobre o braço do usuário.

22. Aparelho de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente um primeiro conduto flexível disposto entre o conjunto de soprador auto-contido e a entrada do adaptador.

23. Aparelho de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente um segundo conduto flexível disposto entre a saída do recipiente de filtro e a máscara de respiração.

24. Aparelho de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que o movimento do adaptador em relação ao recipiente de filtro acomoda diferentes posições do primeiro conduto flexível resultantes do movimento do usuário.

25. Aparelho de respiração para montar sobre o corpo de um usuário, caracterizado pelo fato de compreender: um recipiente de filtro tendo uma entrada, um aro sobre a extremidade de entrada, e tendo uma saída; um adaptador tendo uma parede de topo, uma parede lateral conectada à parede de topo, a parede lateral tendo pelo menos uma orelha se estendendo a partir da mesma, a orelha dimensionada para encaixar por atrito sobre o aro do recipiente de filtro para unir o adaptador ao recipiente, o adaptador tendo pelo menos uma vedação disposta entre o adaptador e o recipiente quando o adaptador é unido ao recipiente, o adaptador tendo uma entrada, o adaptador sendo capaz de se mover em relação ao recipiente de filtro quando o adaptador é unido ao recipiente; um conjunto de soprador auto-contido disposto em comunicação fluida com a entrada de adaptador; um primeiro conduto de respiração flexível disposto entre o conjunto de soprador e a entrada de adaptador; uma máscara de respiração em comunicação fluida com a saída do recipiente de filtro, de modo que ar filtrado seja transportado para o usuário; onde o movimento do adaptador em relação ao recipiente de filtro acomoda diferentes posições do primeiro conduto flexível resultantes do movimento do usuário.

26. Aparelho de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que a entrada de adaptador é alongada com uma primeira extremidade e uma segunda extremidade centrada sobre a entrada de recipiente de filtro.