ES2900864T3

ES2900864T3 - Equipo de respiración mejorado (PAPR)

Info

Publication number: ES2900864T3
Application number: ES16197865T
Authority: ES
Inventors: Dan Kao; Eric Fu; Alexander Virr; John Michael Snow; Damian Charles Johnson
Original assignee: CleanSpace IP Pty Ltd
Current assignee: CleanSpace IP Pty Ltd
Priority date: 2011-12-05
Filing date: 2012-12-05
Publication date: 2022-03-18
Anticipated expiration: 2032-12-05
Also published as: WO2013082650A1; TW201347804A; TWI632934B; TW201350167A

Abstract

Equipo de respiración (1) que comprende: un filtro (185) dispuesto para filtrar aire que entra al equipo de respiración (1); un generador de flujo de aire (186) dispuesto para recibir y presurizar el aire filtrado; y una máscara (150) para proporcionar el aire filtrado a las vías respiratorias de un usuario; el filtro (185) y el generador de flujo de aire (186) están alojados en una unidad de generador (162) dispuesta sustancialmente alrededor de la parte posterior del cuello del usuario y alejados de la máscara (150); caracterizado por que: una válvula de derivación (804) se proporciona y dispone para permitir que el aire filtrado pase a través de la misma en una única dirección; y se proporciona un colector (801) en conexión con una vía de aire (160) para transportar el aire filtrado desde el colector hasta la máscara, teniendo el colector (801) una primera vía (802) para recibir aire del generador de flujo de aire (186) y una segunda vía (803), ubicada en paralelo a la primera vía (802), para recibir aire de la válvula de derivación (804) cuando el generador de flujo de aire no está operativo, estando la válvula de derivación (804) ubicad dentro de la segunda vía de aire, y tal que el aire filtrado se proporciona a la máscara (150) o bien a través del generador de flujo de aire (186) o a través de la válvula de derivación (804) cuando el generador de flujo de aire no está operativo.

Description

DESCRIPCIÓN

Equipo de respiración mejorado (PAPR)

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un equipo de respiración mejorado y, en particular pero no exclusivamente, a mejoras para respiradores purificadores de aire forzado.

Antecedentes de la invención

Los equipos de respiración, como los respiradores purificadores de aire forzado (PAPR) se conocen en general para usar en entornos contaminados. Un PAPR típico comprende un impulsor motorizado dispuesto para aspirar aire de la atmósfera y un elemento filtrante a través del cual pasa el aire. El impulsor presuriza positivamente el aire y lo transfiere a las vías respiratorias del usuario a través de una máscara. Los dispositivos PAPR se usan en entornos muy contaminados o peligrosos. Dichos ambientes incluyen áreas industriales contaminadas, hospitales y otros entornos potencialmente peligrosos.

Los PAPR convencionales tienden a ser voluminosos, incómodos y poco cómodos de llevar. Esto desincentiva su uso. Los PAPR típicos son difíciles de llevar y usar durante largos periodos. Un ejemplo de estos PAPR no deseables se encuentra en la solicitud de patente estadounidense 2010/0089397, que muestra una unidad montada en un cinturón o de transporte manual que tiene un soplador de lóbulos rotativos de velocidad constante, una válvula accionada neumáticamente y un conducto de retorno. El flujo de aire constante se produce mediante un soplador de lóbulos para presurizar la máscara. Cuando la presión supera la presión establecida de la válvula, el aire en exceso es devuelto a través del conducto de retorno y de vuelta a la entrada del soplador. Debido a la operación continua del soplador a velocidad máxima para superar la resistencia de la respiración en los largos tubos de aire, la vida de la batería suele ser corta.

Los presentes solicitantes han diseñado un "PAPR" de perfil bajo que es menos voluminoso y más cómodo de usar. El PAPR de los presentes solicitantes está descrito en la solicitud de patente internacional (PCT) N° PCT/AU2010/000902.

EL documento de patente WO2011006206 da a conocer un equipo de respiración que incluye una máscara y un componente para el cuello. La máscara está adaptada para rodear sustancialmente al menos la boca o las fosas nasales de un usuario. El componente para el cuello está acoplado a dicha máscara y adaptado para rodear sustancialmente la parte posterior del cuello de dicho usuario. El componente para el cuello incluye un generador de flujo para recibir aire no filtrado de un entorno circundante, filtrar dicho aire no filtrado y proporcionar aire filtrado a dicha máscara. El equipo de respiración tiene un aspecto de "perfil bajo" y está adaptado para colocarse cómodamente sobre el cuello del usuario. Existe una necesidad de mejoras adicionales en los PAPR para mejorar la funcionalidad y la comodidad.

Resumen de la invención

Conforme a un primer aspecto, la presente invención proporciona un equipo de respiración, según las reivindicaciones, que comprende

un filtro (185) dispuesto para filtrar aire que entra al equipo de respiración (1);

un generador de flujo de aire (186) dispuesto para recibir y presurizar el aire filtrado; y

una máscara (150) para proporcionar el aire filtrado a las vías respiratorias de un usuario;

el filtro (185) y el generador de flujo de aire (186) están alojados en una unidad de generador (162) dispuesta sustancialmente alrededor de la parte posterior del cuello del usuario y alejados de la máscara (150); caracterizado porque:

una válvula de derivación (804) se proporciona y dispone para permitir que el aire filtrado pase a través de la misma en una única dirección; y

un colector (801) se proporciona en conexión con una vía de aire (160) para transportar el aire filtrado desde el colector a la máscara,

teniendo el colector (801) una primera vía (802) para recibir aire del generador de flujo de aire (186) y una segunda vía (803) para recibir aire de la válvula de derivación (804) cuando el generador de flujo de aire no está operativo, y

tal que el aire filtrado se proporciona a la máscara (150) o bien a través del generador de flujo de aire (186) o a través de la válvula de derivación (804) cuando el generador de flujo de aire no está operativo.

En una realización, la unidad de generador comprende un alojamiento de filtro dispuesto para montar uno o más filtros. En una realización adicional, un adaptador de filtro adicional está dispuesto para ser montado en la unidad de generador, estando dispuesto el adaptador de filtro adicional para recibir una unidad de filtro adicional.

En una realización, la unidad de generador comprende una cubierta de filtro extraíble, dispuesta para ser extraída y reemplazada con el adaptador de filtro adicional.

En una realización, la vía de aire incluye un conector de vía de aire para conectar la vía de aire a la máscara, para permitir el flujo de aire hacia la máscara y las vías respiratorias del usuario.

En una realización, el generador de flujo de aire y filtro están alojados en una unidad de generador que se ubica alejada de la máscara. La unidad de generador puede estar dispuesta para ser montada sobre la persona usuaria. En una realización, la unidad está dispuesta para ser montada en el hombro del usuario. En otra realización, la unidad se puede montar detrás del cuello del usuario. La unidad se puede montar en la cabeza del usuario. En otra realización, la unidad se puede montar en un cinturón. En otra realización, la unidad se puede montar debajo de un brazo de un usuario, utilizando una correa para el hombro. La unidad se puede montar en cualquier lugar sobre la persona usuaria. En una realización, una válvula de espiración está montada en la máscara para permitir la espiración de aire.

En una realización, la válvula de espiración comprende un filtro dispuesto para filtrar el aire que sale al entorno. En una realización, una vía de aire separada para aire expulsado está dispuesta para comunicarse con la máscara y transportar el aire expulsado hacia fuera de la máscara.

En una realización, la máscara puede ser extraíble de la unidad de generador y la vía de aire. En una realización, la máscara puede ser una máscara desechable. En una realización, la máscara puede ser lavable.

Una ventaja del equipo de respiración conforme a una realización, es que la unidad de generador se puede conservar y las máscaras se pueden desechar o lavar por separado. La vía de aire se puede conectar a una máscara nueva o una máscara lavada. Como mínimo una realización tiene la ventaja de que se puede usar a nivel doméstico para reducir la inspiración de contaminantes del aire en áreas urbanas. Por ejemplo, puede ser usada por peatones, ciclistas y otros.

En una realización, la expulsión de aire tiene lugar a través de la máscara y/o los laterales de la máscara. En una realización adicional, se puede proporcionar una válvula de expulsión en la máscara.

En otra realización, una vía de aire separada está conectada a la máscara para la expulsión. En una realización, la vía de aire separada se puede proporcionar con un filtro adicional para filtrar el gas expulsado antes de que salga al entorno.

En una realización, la máscara es de un material y una flexibilidad tal que se ajusta al perfil de la cara del usuario. El equipo se puede disponer para ser usado con una máscara desechable, como se ha comentado anteriormente, o se puede disponer para ser usado con una máscara no desechable. En una realización, el equipo de respiración comprende una máscara que está prevista para ser usada repetidamente. La máscara puede ser de un material plástico resistente como la silicona. En una realización, la máscara se puede disponer tal que se ajusta a la cara del usuario.

En una realización, una máscara para usar con el equipo de respiración incorpora una o más características que mejoran la comodidad de uso. En una realización, la máscara tiene una parte superior que está dispuesta para ubicarse próxima a la nariz de un usuario y la parte superior incorpora una característica estructural resistente que permite que la parte superior se flexione para acomodar la nariz del usuario.

En una realización, la característica estructural resistente comprende una disposición tipo fuelle, dispuesta para comprimir y expandir.

En una realización, la máscara comprende un borde de contacto con la cara que comprende una sección de pared más fina para mejorar la comodidad contra la cara.

En una realización, un área dispuesta para el contacto con la cara de la persona comprende una sección de pared más fina. Esta área también puede comprender una almohadilla de gel para mejorar la comodidad contra la nariz y/o la cara.

En una realización, el equipo de respiración puede comprender una máscara que está dispuesta para rodear la boca del usuario, pero no la nariz. En una realización, conectores nasales se extienden desde una parte superior de la máscara que rodea la boca y están dispuestos para ser insertados dentro de las fosas nasales del usuario. Esto resulta en una máscara de perfil bajo que puede usarse ventajosamente con gafas de protección o de vista sin que la máscara interfiera con las gafas de protección o de vista.

En una realización, se pueden proporcionar conductos dentro de los conectores nasales para permitir la comunicación de aire entre el interior de la máscara y la nariz del usuario.

En una realización, el equipo de respiración comprende una máscara que está dispuesta para rodear solo los orificios nasales de un usuario y dejar la boca expuesta. Por tanto, el usuario aún puede hablar y se sigue suministrando aire filtrado a los conductos nasales para la respiración.

En una realización, el equipo de respiración comprende una disposición de máscara que comprende una estructura de máscara dispuesta para soportar una cubierta. La cubierta puede ser relativamente blanda y flexible. La cubierta flexible está dispuesta para cubrir las aberturas de nariz y/o boca de una persona y proporcionar un volumen para contener el aire filtrado.

En una realización, la cubierta o una parte de la cubierta no es flexible y está dispuesta para transmitir el sonido, de forma que un usuario puede hablar a través de la máscara.

En una realización, la máscara está conectada a unas gafas para el usuario.

En una realización, una cubierta decorativa está incluida para la máscara.

En una realización, la vía de aire comprende paredes de vía de aire que definen un canal de vía de aire cerrado. En una realización, la vía de aire comprende un armazón de vía de aire que está dispuesto para extenderse hasta la máscara para proporcionar aire filtrado a la máscara. En una realización, el armazón de vía de aire se extiende por el frontal de la máscara, proporcionándose aberturas en el armazón que coinciden con las aberturas en la máscara para transportar aire a la máscara. En esta realización, el armazón puede proporcionar soporte adicional para la máscara. En una realización, la unidad de generador comprende un alojamiento de filtro dispuesto para montar uno o más filtros. En una realización, un adaptador de filtro adicional está dispuesto para ser montado en la unidad de generador, estando dispuesto el adaptador de filtro para recibir una unidad de filtro adicional.

En una realización, el filtro comprende un alojamiento de filtro dispuesto para recibir y montar filtros. Los filtros se pueden reemplazar de vez en cuando si han sido usados.

En una realización, el alojamiento de filtro comprende una parte de montaje de filtro adicional, dispuesta para recibir componentes de filtro adicionales para proporcionar filtración adicional.

En una realización, el equipo de respiración comprende un par de brazos dispuestos para extenderse desde la máscara o un soporte de máscara, para soportar el equipo de respiración en relación con el usuario. En una realización, los brazos están dispuestos para extenderse hasta el cuello del usuario. En una realización, los brazos se pueden unir detrás del cuello para soportar el equipo de respiración.

En una realización, una almohadilla de cuello separada se puede conectar a los brazos en puntos alejados de la máscara y usar para proporcionar soporte adicional al equipo de respiración cuando se monta en el usuario. En una realización, los soportes se extienden desde los brazos y comprenden enganches dispuestos para acomodarse sobre las orejas de un usuario para proporcionar soporte adicional.

En una realización, los soportes se extienden desde los brazos y están conectados para formar una cinta de cabeza dispuesta para pasar por encima de la cabeza del usuario y proporcionar soporte.

En una realización, los brazos incorporan la vía de aire.

En una realización, el equipo de respiración comprende un par de brazos que se extienden desde la máscara y se conectan a una unidad de generador dispuesta, en uso, para ser montada mediante los brazos en la parte posterior de la cabeza del usuario.

En una realización, la unidad de generador está separada de la parte posterior de la cabeza del usuario para permitir al usuario inclinar la cabeza sin que interfiera con la unidad de generador. En esta realización, se puede proporcionar un soporte de cuello separado para apoyar el cuello del usuario durante el uso.

En una realización, el equipo de respiración comprende una fuente de alimentación dispuesto para proporcionar energía al equipo de respiración.

En una realización, la fuente de alimentación comprende una batería montada en el equipo de respiración.

En una realización, el equipo de respiración puede comprender una fuente de alimentación suplementaria que, en uso, se puede añadir al equipo de respiración. La fuente de alimentación suplementaria puede comprender un soporte de fuente de alimentación dispuesto para montar una batería. El soporte de fuente de alimentación se puede disponer para ser montado en el equipo de respiración.

En una realización, el generador de flujo de aire está dispuesto para generar una presión dentro de la máscara de entre 0,01 y 4 cm de agua.

En una realización, el generador de flujo de aire está dispuesto para generar una presión dentro de la máscara de entre 0,1 y 2,5 cm de agua.

En una realización, una unidad de control para controlar el generador de flujo de aire está dispuesta para variar la potencia conforme a la respiración del usuario.

Una realización está dispuesta para variar la salida de flujo de aire durante un ciclo respiratorio del usuario.

En una realización, el equipo de respiración comprende una disposición de derivación que está dispuesta para permitir que el flujo de aire evite el generador de flujo de aire en un modo no motorizado del equipo de respiración. Esto tiene la ventaja de reducir la resistencia al flujo de aire, que puede ser causada por el generador de flujo de aire cuando no está operativo. Esto permite a un usuario seguir respirando de forma relativamente libre cuando el generador de flujo de aire no está operativo. En una realización, la disposición de derivación comprende un colector y una válvula de derivación.

Algunas realizaciones de la presente invención se pueden usar principalmente para aplicaciones domésticas. Las versiones de peso ligero que usan máscaras desechables son particularmente adecuadas para aplicaciones domésticas. No obstante, las versiones con máscaras lavables que están previstas para ser usadas más de una vez también se pueden usar a nivel doméstico. Las realizaciones previstas para el uso industrial tendrán probablemente más capacidad de filtración y tal vez motores más potentes y máscaras más pesadas. No se excluye su uso doméstico.

En una realización, el equipo de respiración proporciona una presión de aire positiva que es ligeramente superior a la presión del aire ambiente para asegurar que en la máscara tiene lugar un flujo de aire positivo hacia las vías respiratorias del usuario para mejorar la inhalación. Generalmente, la presión de aire no será muy grande, ya que el usuario es capaz de inhalar por sí mismo y la inhalación no se debe forzar mediante una presión de aire elevada. En una realización, el equipo de respiración proporciona una presión en el interior de la máscara de no más de 3 cm de agua.

En una realización, el equipo de respiración proporciona una presión en el interior de la máscara de entre 0,1 y 3,5 cm de agua. En una realización, la presión proporcionada es de entre 1 y 2,5 cm de agua. En una realización, la presión proporcionada es de entre 1,5 y 2,2 cm de agua.

Conforme a un segundo aspecto, la presente invención proporciona una máscara dispuesta para rodear como mínimo los orificios nasales de un usuario, teniendo la máscara una parte superior que está dispuesta para ubicarse próxima a la nariz de un usuario, incorporando la parte superior una característica estructural resistente que permite que la parte superior se flexione para acomodar la nariz del usuario.

En una realización, la máscara está dispuesta para su uso con un respirador purificador de aire forzado.

Conforme a un tercer aspecto, la presente invención proporciona una máscara dispuesta para rodear la boca y/o los orificios nasales de un usuario, teniendo la máscara un área dispuesta para el contacto con la cara de la persona, que comprende una sección de pared relativamente más fina que el resto de la máscara.

En una realización, como mínimo una parte del área también comprende una almohadilla de gel para mejorar la comodidad contra la cara del usuario.

Conforme a un cuarto aspecto, la presente invención proporciona una máscara dispuesta para rodear la boca de un usuario, pero no para rodear los orificios nasales.

En una realización, la máscara comprende un par de conectores nasales que se extienden desde la máscara y están dispuestos para ser insertados dentro de las fosas nasales del usuario.

En una realización, se proporcionan conductos dentro de los conectores nasales para permitir la comunicación de aire entre el interior de la máscara y la nariz del usuario.

En una realización, la máscara se puede disponer para su uso con un respirador purificador de aire forzado.

Conforme a un quinto aspecto, la presente invención proporciona una máscara que está dispuesta para rodear solo los orificios nasales de un usuario y dejar la boca expuesta.

Conforme a un sexto aspecto, la presente invención proporciona una disposición de máscara, que comprende una estructura de máscara dispuesta para soportar una cubierta dispuesta para rodear la boca y/o los orificios nasales de un usuario.

En una realización, la disposición de máscara está dispuesta para su uso con un respirador purificador de aire forzado. Conforme a un séptimo aspecto, la presente invención proporciona una máscara dispuesta para cubrir la boca y/o los orificios nasales de un usuario y que comprende una parte de la máscara relativamente rígida que permite la transmisión de sonido.

En algunas realizaciones de la presente invención, un respirador de aire forzado puede comprender una unidad de generador para generar aire presurizado positivamente y filtrado. En una realización, la unidad de generador está montada en una carcasa dispuesta para ser ubicada, en uso, en la parte posterior del cuello del usuario.

Conforme a un octavo aspecto, la presente invención proporciona un dispositivo de refrigeración que está dispuesto para ser usado con un respirador de aire forzado que tiene una carcasa dispuesta para ser montada en el cuello, estando dispuesto el dispositivo de refrigeración para ser ubicado entre la carcasa montada en el cuello y el cuello del usuario.

En una realización, el dispositivo de refrigeración comprende una almohadilla que se puede enfriar por refrigeración y ubicar sobre una superficie de la carcasa montada en el cuello, próxima al cuello, para mantener el cuello frío.

Conforme a un noveno aspecto, la presente invención proporciona un equipo de respiración que comprende un generador de flujo de aire, estando dispuesto el generador de flujo de aire para generar un flujo de aire de presión positiva, y estando dispuesta una vía de aire para transportar el aire presurizado positivamente a una máscara para proporcionar el aire presurizado a las vías respiratorias de un usuario, y una unidad de control para controlar el generador de flujo de aire en respuesta a la respiración de un usuario.

En una realización, la unidad de control está dispuesta para variar la potencia del generador de flujo de aire durante un ciclo respiratorio del usuario.

En una realización, la unidad de control está dispuesta para variar la potencia del generador de flujo de aire en respuesta a la frecuencia respiratoria del usuario. La invención está definida por las reivindicaciones.

Breve descripción de los dibujos

Las características y ventajas de la presente invención se desprenderán de la siguiente descripción de las realizaciones de la misma, solo a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1, es un diagrama de bloques que representa componentes de un equipo de respiración conforme a una realización de la presente invención;

la figura 2, es un diagrama de bloques de un generador de flujo de aire y unidad de filtro de un equipo de respiración conforme a una realización de la presente invención;

la figura 3, es una vista en perspectiva de un equipo de respiración conforme a una realización de la presente invención;

la figura 4, es una vista en sección del equipo de la figura 15, que muestra componentes interiores;

la figura 5, es una vista en perspectiva adicional de la realización de la figura 3, que ilustra la disposición de máscara desconectada del resto del equipo;

a figura 6, es una vista detallada de la disposición de máscara de la realización de las figuras 3 a 5;

a figura 7, ilustra una realización adicional de la presente invención;

a figura 8, es una ilustración de una realización adicional de la presente invención;

a figura 9, es una ilustración de una realización adicional de la presente invención;

a figura 10, es una ilustración de una realización adicional de la presente invención;

a figura 11, es una ilustración de una realización adicional de la presente invención;

a figura 12, es una ilustración de una realización adicional de la presente invención;

a figura 13, es una ilustración de una realización adicional de la presente invención;

a figura 14, es una ilustración de una realización adicional de la presente invención;

a figura 15, es una ilustración de una realización adicional de la presente invención;

a figura 16, es una vista del interior de la disposición de máscara de la realización de la figura 15;

a figura 17, es una ilustración de una realización adicional de la presente invención;

a figura 18, es una vista en sección de la disposición de máscara de la realización de la figura 17;

a figura 19, es una ilustración de una realización adicional de la presente invención;

a figura 20, es una vista en sección de la disposición de máscara de la realización de la figura 19;

a figura 21, es una ilustración de una realización adicional de la presente invención;

a figura 21A, es una ilustración de un "esqueleto" que se puede usar con realizaciones similares a la realización de la figura 21;

a figura 21B, es una ilustración que muestra una máscara que usa el esqueleto de la figura 21A;

a figura 21C, es una vista adicional de una máscara que usa el esqueleto de la figura 21A;

a figura 22, es una ilustración de una realización adicional de la presente invención;

a figura 23, es una vista despiezada de partes de la realización de la figura 22;

a figura 24, es una representación de una cubierta de máscara parte de la realización de la figura 23;

as figuras 25 y 26, son detalles de una vía de aire de un equipo de respiración conforme a una realización de la presente invención;

a figura 27, es una vista en perspectiva de una unidad de generador para usar con un equipo de respiración conforme a las realizaciones de la presente invención, que se muestra con un adaptador de filtro adicional acoplado y un filtro adicional;

a figura 28, es una vista de la unidad de generador de la figura 27 que muestra el filtro extraído del adaptador de filtro adicional;

a figura 29, es una vista en perspectiva de un equipo de respiración conforme a una realización adicional de la presente invención;

a figura 30, es una vista en planta de un soporte de cuello para usar con el equipo de respiración de la realización de la figura 29;

a figura 31, es una vista lateral del equipo de la figura 29 que se muestra siendo llevado por un usuario;

a figura 32, es un detalle de la realización de la figura 29, que ilustra la conexión de un soporte de cuello al equipo de respiración;

la figura 33, es un detalle de la realización de la figura 29, que muestra una conexión alternativa para un soporte de cuello;

la figura 34, ilustra un dispositivo de refrigeración para usar con un equipo de respiración conforme a una realización de la presente invención;

la figura 35, ilustra el dispositivo de refrigeración de la figura 34 en su posición en un equipo de respiración;

la figura 36, es una vista en perspectiva de un inserto de soporte para usar con un equipo de respiración conforme a una realización de la presente invención;

la figura 37, es un diagrama que muestra la posición, en uso, del inserto de soporte de la figura 36;

la figura 38, es un diagrama de bloques de un generador de flujo de aire y unidad de filtro de un equipo de respiración conforme a una realización adicional de la presente invención;

la figura 39, es una vista en perspectiva de un equipo de respiración conforme a una realización adicional de la presente invención;

la figura 40, es una vista en perspectiva adicional del equipo de respiración de la figura 39, que se muestra con un soporte de cabeza en su posición;

la figura 41, es una vista desmontada de la realización de la figura 40;

la figura 42, es una vista desmontada adicional de componentes del equipo de la figura 40;

la figura 43, es una vista desmontada de componentes adicionales del equipo de la figura 40;

la figura 44, es una vista en perspectiva desde arriba y un lado de un filtro de espiración que se puede usar con realizaciones de la presente invención;

la figura 45, es una vista desmontada del filtro de la figura 44;

la figura 46, es una vista en sección del filtro de la figura 44;

la figura 47, es una vista en perspectiva de una unidad de generador para usar con un equipo de respiración conforme a las realizaciones de la presente invención;

la figura 48, es una vista en perspectiva adicional de la unidad de generador de la figura 47, que se muestra con una cubierta de filtro abierta;

la figura 49, ilustra la unidad de generador de la figura 47, con un adaptador de filtro adicional acoplado y un filtro adicional;

la figura 50, muestra la unidad de generador de la figura 49, con el filtro adicional desacoplado del adaptador de filtro adicional;

la figura 51, es una vista en perspectiva desde arriba y un lado de la realización de la figura 39 con el adaptador de filtro adicional y el filtro adicional de las figuras 49 y 50 acoplados;

la figura 52, es un detalle de la realización de la figura 39, que muestra un punto de conexión de carga para una fuente de alimentación;

la figura 53, es una vista esquemática de la parte superior de una unidad de generador para usar con un equipo de filtro conforme a las realizaciones de la presente invención;

la figura 54, es una vista desde el lado de la unidad de generador de la figura 53;

las figuras 55(a) y 55(b), muestran diagramas esquemáticos de realizaciones que usan la unidad de generador de la figura 53 y la figura 54, que ilustran diferentes actitudes de uso;

la figura 56, es una vista despiezada de un extremo posterior de un equipo conforme a una realización de la presente invención, que ilustra una disposición de derivación;

la figura 57, es una vista detallada de componentes de una válvula de derivación para usar con la realización de la figura 56;

las figuras 58 y 59, son diagramas de flujo que ilustran algoritmos de control para controlar una disposición de respuesta a la respiración para un equipo de respiración conforme a una realización de la presente invención;

la figura 60, muestra dos gráficos de presión de máscara y potencia de motor durante un ciclo respiratorio, y

las figuras 61a y 61b, son curvas de presión de la máscara para el funcionamiento de una realización de la invención.

Descripción detallada de las realizaciones

La figura 1 es un diagrama de bloques que muestra componentes de un sistema de respirador purificador de aire forzado (PAPR) conforme a realizaciones de la presente invención. El sistema PAPR 1 comprende los siguientes componentes:

(a) una máscara 2 que, en uso, está dispuesta para formar una cámara cerrada sobre la boca y/u orificios nasales de un usuario. La cámara formada por la máscara está dispuesta para recibir aire purificado que, en este ejemplo, está bajo presión positiva;

(b) un generador de flujo de aire y unidad de filtro 3 (unidad de generador). En este ejemplo, el generador de flujo de aire comprende un impulsor 4 con fuente de alimentación (no mostrada), que está dispuesto para presurizar positivamente aire aspirado desde el entorno exterior. La unidad de generador 3 también comprende un filtro 5 dispuesto para filtrar el aire, una unidad de control 6 para controlar la unidad de generador 3 y, en algunas realizaciones, uno o más sensores para detectar la presión del aire/calidad del aire.

(c) una vía de aire 8 que está dispuesta para transportar aire presurizado positivamente desde la unidad de generador 3 a la máscara 2.

La máscara 3 puede comprender cualquier forma de máscara que pueda formar una cámara cerrada sobre la boca y/u orificios nasales del usuario. Puede comprender una máscara que puede separarse del resto del equipo y desecharse. Puede comprender una máscara que no está prevista para ser desechable, pero en cambio puede ser lavable.

El aire presurizado positivamente y filtrado de la unidad de generador 3 se introduce en la cámara de aire formada por la máscara 3 a través de la vía de aire 20. Una presión positiva dentro de la cámara es ventajosa, ya que reduce la cantidad de aire no filtrado que puede entrar a la cámara desde los bordes de la máscara.

La máscara se puede disponer de forma que, cuando el usuario espira, el aire espirado se expulsa de la máscara. La máscara puede ser de material filtrante en sí misma, en cuyo caso la expulsión puede tener lugar a través del material filtrante. Alternativa o adicionalmente, la expulsión puede tener lugar a través de los bordes de la máscara, rodeando la cara.

En una realización, una válvula de expulsión (véase a continuación) se puede proporcionar para su uso con la máscara 3. La válvula de expulsión puede permitir la salida del aire expulsado cuando un usuario está respirando fuertemente, para aliviar la presión en la cámara de aire.

En otra realización, la vía de aire puede incluir una vía de aire de retorno, que recibe aire expulsado, para su expulsión a través de la vía de aire de retorno adicional. En algunas realizaciones (véase a continuación), se puede proporcionar un filtro adicional para filtrar el aire espirado.

En algunas realizaciones, la unidad de generador 3 se puede montar en una ubicación conveniente, en el hombro del usuario o detrás del cuello del usuario. La unidad de generador 3 se puede ubicar en diferentes posiciones y puede tener diferentes formas de carcasa.

Se puede ubicar debajo del brazo, por ejemplo, o en el bolsillo de una chaqueta (puede tener una forma rectangular conveniente similar a la de un teléfono inteligente o dispositivo similar). Se puede asegurar alrededor de la parte posterior del cuello, por ejemplo. Se puede ubicar en el cinturón de un usuario. Se puede ubicar en cualquier otra posición y la forma se puede adaptar correspondientemente.

La unidad de generador 3 se puede proporcionar en una o más versiones. Cada versión puede tener diferente funcionalidad según lo requieran factores, tales como el coste y la funcionalidad deseada.

En una realización, se puede necesitar solo funcionalidad de filtro y de presión de aire positiva. En esta realización, la unidad de generador 3 incluye por tanto un filtro 5 para filtrar aire y un impulsor 4 para presurizar positivamente el aire. En este caso, una unidad de control 6 puede ser un simple interruptor on/off.

En otra realización, el control 6 puede incluir un interruptor de ajuste del usuario que permite al usuario establecer un nivel para el impulsor 4 y, por tanto, disminuir o aumentar la presión de aire en la máscara. También se proporciona una fuente de alimentación (no mostrada en las figuras), tal como una batería, para el impulsor y el control.

Las realizaciones de las unidades de generador pueden incluir variaciones de las realizaciones descritas en la solicitud de patente internacional PCT/AU2010/0000902 del solicitante actual.

La figura 2 es un diagrama de bloques que muestra varios componentes que se pueden usar en la unidad de generador de esta realización de esta invención. Como se ha mencionado anteriormente, algunos de estos componentes son opcionales, y qué componentes están incluidos dependerá de factores tales como coste y funcionalidad necesarios para la unidad. Una unidad simple puede comprender simplemente un filtro, interruptor de control e impulsor, como se ha mencionado anteriormente. Otras realizaciones pueden tener componentes adicionales, proporcionando funcionalidad adicional, tal como se muestra en la figura 2.

El filtro 5 puede comprender un único tipo de filtro o puede comprender una pluralidad de diferentes tipos de filtros en cascada. La figura 2 ilustra un filtro grueso 35 que puede extraer partículas grandes presentes en entornos muy polvorientos, tales como talleres de corte de madera. El filtro grueso 35 puede ser fibra sintética de bajo coste y lavable o fácil de desechar.

Al filtro grueso 35 le sigue un prefiltro 36. El prefiltro 36 puede estar hecho de una fibra sintética adecuada, tal como polipropileno, y preferentemente tener una eficiencia igual o mejor que el 90% para tamaños de partícula de 5 pm y superiores.

Al prefiltro 36 le sigue un filtro HEPA 37. El filtro HEPA es un filtro de partículas. Un filtro de carbono activado 38 también se puede incluir y también un filtro fotocatalítico 39. El conjunto de filtros que incluye todos los filtros 35, 36, 37, 38 y 39 proporcionaría una muy buena funcionalidad de filtro. En una realización simple, tal como un simple equipo de respiración dispuesto para su uso en un entorno urbano, un único filtro HEPA 37 puede ser suficiente.

Se pueden usar diferentes filtros 35, 36, 37, 38, 39 separados o juntos en función de la aplicación necesaria. Los filtros se pueden proporcionar en una o más unidades de filtro que se pueden extraer fácilmente para su eliminación y reemplazo, o para su lavado.

La disposición de impulsor en la realización de la figura 2 comprende un control de motor y un soplador 40 y 41 respectivamente. Se proporciona un paquete de baterías 42 para el suministro de energía, y un cargador de baterías 43 para conectar a una fuente de alimentación externa para cargar la batería 43. El controlador 6 en esta realización comprende una micro unidad de control (MCU) 44.

La unidad de generador de la figura 2 comprende un calentador 45 que puede calentar aire frío a proporcionar a la máscara 2. En una realización alternativa, se pueden proporcionar un refrigerador y un acondicionador de aire. Además, en otra realización, se puede proporcionar un humidificador. Por tanto, el equipo de respiración se puede adaptar para varios entornos. Un entorno frío puede usar un calentador, un entorno caliente puede implementar un refrigerador o un acondicionador de aire.

La realización de la figura 2 también comprende un generador de iones negativos 46 para proporcionar iones negativos.

En la realización de la figura 2, se proporcionan sensores 7, en esta realización en la forma de un sensor de flujo y/o sensor de presión 47. El sensor de flujo o presión se puede ubicar en o cerca de la vía de aire 8 para detectar la presión. La presión se puede comparar con una configuración de presión del usuario, en la MCU 44, y el soplador 41 se puede ajustar para variar la presión. En una realización, la m Cu 44 puede incluir un mecanismo de control para detectar la tasa de cambio de flujo o presión de aire y variar el soplador 4 l correspondientemente. Por tanto, cuando un usuario comienza a respirar más rápidamente, el soplador 41 se puede aumentar para compensar la mayor necesidad de aire. Una descripción de un mecanismo de control de reacción de este tipo se encuentra en la solicitud de patente internacional (PCT) codependiente del solicitante N° PCT/AU2010/0000902.

Se puede proporcionar una interfaz de usuario 48 para la entrada de controles de usuario, tal como configuraciones de presión, configuraciones del calentador, interruptor on/off y cualquier otro control necesario.

La MCU 44 puede ser programable, y se pueden usar varios módulos de software para variar la funcionalidad. La MCU puede funcionar con una lógica de programa o software actualizable para controlar la tasa de flujo en función de la configuración del usuario y/o las condiciones ambientales y/o los datos del sensor.

La figura 3 muestra una realización del equipo de respiración conforme a la presente invención. La disposición de máscara 150 está conectada a través de vías de aire 160 y 161 (también vías de aire 157 y 158) a una unidad de generador 162.

La disposición de la figura 3 es similar al equipo PAPR descrito en la solicitud de patente anterior del solicitante PCT/AU2010/000902. Está modificado por la disposición de máscara 150 (véase descripción de la figura 6 más adelante) y puede incluir cualquiera de las otras modificaciones (particularmente de la unidad de generador 162) mencionadas en esta especificación.

La unidad de generador 162 está montada mediante un componente de cuello 163 que, en uso, es llevado en la parte posterior del cuello de un usuario. Una almohadilla de cuello 164 proporciona un nivel de comodidad al usuario. Puede ser de material blando, flexible.

Disposiciones de conexión cooperante 165 (una disposición de conexión equivalente está del otro lado del equipo no mostrado en la figura 3) actúan para conectar la disposición de máscara 150 y las vías de aire 157 y 158 con las vías de aire 160 y 161 que conducen a la unidad de generador 162. Las vías de aire 160 y 161 forman esencialmente "brazos" que unen y soportan la disposición de máscara 150 junto con la unidad de generador 162.

La figura 5 muestra una vista despiezada del equipo de respiración, que muestra la disposición de máscara 150 separada de la unidad de generador 162. La disposición de conexión 165 (véase figura 5) comprende un clip de máscara 166 y un receptor de clip de máscara 167 dispuesto para recibir el clip de máscara 166 y retenerlo. Las vías de aire 157 y 158 tienen conectores 170 y 171 que encajan en correspondientes entradas 172 y 173 en las vías de aire 160 y 161 respectivamente. Las vías de aire 160 y 161 son resistentemente comprimibles (es decir, se pueden extender y comprimir para proporcionar cierta flexibilidad al equipo de respiración sobre el cuello y la cara del usuario, y también facilitar un buen ajuste) y una disposición de trinquete 175 (una disposición de trinquete equivalente está del otro lado de la figura 5, no mostrada) permite el ajuste de la longitud de las vías de aire 160, 161 para comodidad y ajuste.

La figura 4 muestra una vista en sección a través del equipo de la realización de la figura 3. Una cámara de respiración 180 se prevé en el espacio entre la cara del usuario y la carcasa de la máscara 150. La cámara de respiración 180 está aislada del entorno circundante gracias al sellado sobre la cara del usuario. Las vías de aire 157, 158, 160, 161, cuando están conectadas, proporcionan conductos 181, 182 para el flujo de aire desde la unidad de generador 162 a la cámara de máscara 180 y de vuelta a la unidad de generador 162 para su expulsión al entorno. La dirección del flujo de aire se muestra en la figura 4 mediante las flechas blancas y negras. Las flechas negras indican aire que es espirado y las flechas blancas indican aire presurizado y filtrado que es proporcionado a la cámara de máscara 180.

La unidad de generador comprende una unidad de filtro 185 para recibir y filtrar el aire inhalado. La unidad de filtro 185 puede comprender una cantidad de diferentes tipos de filtros, como se ha mencionado anteriormente, tales como prefiltros, filtros HEPA y otros, en función del tipo de filtración necesaria para el entorno en el que se va a usar el equipo de respiración. Una unidad de impulsor 186 presuriza el aire y lo fuerza en la dirección indicada por las flechas. El aire espirado se puede expulsar a través de una unidad de filtro 187 adicional para evitar que, por ejemplo, patógenos del usuario sean expulsados al entorno. Una unidad de control 188 controlada mediante software puede controlar el impulsor 186 y otros aspectos del equipo de respiración. En la unidad de generador también se proporciona una fuente de alimentación 189 en forma de una batería.

El equipo de respiración también puede comprender uno o más sensores de presión, flujo y/o temperatura. Mediante monitorización de los patrones de respiración del usuario, la unidad de control 188 es capaz de controlar la tasa de flujo del aire suministrado a la cámara de máscara 180. La unidad de control puede funcionar con una lógica de programa o software actualizable para controlar la tasa de flujo en función de la configuración del usuario, las condiciones del entorno y/o los datos del sensor.

El equipo de respiración de esta realización puede incluir uno, más o todos los otros componentes que se han mostrado y descrito anteriormente en relación con la figura 2. Una disposición de válvula, tal como se ha descrito en relación con las figuras 46, 47, 48 se puede usar como válvula 156. Un módulo de comunicación opcional que consiste en un micrófono, procesamiento de señal de voz/cancelación de ruido y un módulo Bluetooth se puede implementar en esta realización (y otras realizaciones). El objetivo es poder hablar en voz baja y con claridad mientras se lleva la máscara. EL micrófono está ubicado idealmente dentro del componente de cuello 162. Alternativamente, se puede montar dentro de la máscara. Un módulo Bluetooth y de cancelación de ruido está montado en el componente de cuello 162. El ruido del motor y el ruido ambiental se cancelan y se potencia la voz. La voz se convierte en un flujo de audio y es transmitido a un dispositivo adecuado compatible con Bluetooth, tal como un altavoz o un teléfono inteligente cercano, de forma inalámbrica. De este modo, la comunicación de voz resulta sencilla sin quitarse la máscara. Si el usuario lleva auriculares Bluetooth o cascos, puede hacer una llamada telefónica susurrando incluso en un entorno ruidoso.

Con el módulo Bluetooth, se puede usar un teléfono inteligente como dispositivo de control remoto del respirador (usando una aplicación, por ejemplo) y también es posible descargar el software, obtener información sobre el uso del respirador, alertas, avisos de reemplazo de filtro, etc.

La figura 6 es una vista en perspectiva de una disposición de máscara conforme a una realización de la presente invención. La disposición de máscara de esta realización comprende características estructurales de máscara que mejoran la comodidad para el usuario y también la eficacia de la máscara. La máscara 150 de esta realización comprende una almohadilla de contacto con la cara 151 que está dispuesta para rodear la periferia de la máscara y, en uso, está en contacto con la cara del usuario. Esta almohadilla 151 se puede disponer de forma que sea relativamente flexible y más blanda que el resto de la máscara e incluso se puede hacer de un material diferente. Una parte 152 de la almohadilla, dispuesta para estar en contacto con la parte superior de la cara y el puente de la nariz, está dispuesta de forma que es más fina que el resto de la almohadilla 151 para mejorar la comodidad.

La parte superior 153 de la máscara se proporciona con una disposición tipo fuelle flexible 154 que permite que se flexione la almohadilla 153. La disposición tipo fuelle 154 forma una característica estructural resistente de la máscara 150 que, en uso, de nuevo mejora la comodidad y la adaptación a la cara del usuario.

En una parte inferior de la máscara 155 se monta una válvula 156 que expulsa aire de la máscara 150 cuando la presión dentro de la máscara 150 supera un nivel previamente determinado.

En esta realización, las vías de aire 157 y 158 están integradas en la máscara 150. La vía de aire 157 transporta aire presurizado y filtrado de la unidad de generador 162 a la máscara y la vía de aire 158 transporta aire espirado de la máscara de vuelta a la unidad de generador, donde se puede filtrar antes de ser expulsado.

Las características asociadas a la máscara, tales como la característica estructural resistente y la sección de pared más fina no están limitadas a una máscara con una vía de aire integral, tal como se muestra en la figura 6. La vía de aire puede ser independiente y puede ser, por ejemplo, de cualquiera de los tipos mostrados anteriormente y en las realizaciones descritas a continuación, o de cualquier otro tipo.

Las figuras 7 a 13 ilustran varias formas de equipos de respiración conforme a realizaciones de la presente invención. En relación a la figura 7, se ilustra un PAPR conforme a una realización adicional de la presente invención. El PAPR 50 comprende una unidad de generador 51, una vía de aire 52 y una disposición combinada de máscara y protección visual 53. La unidad de generador 51 y la vía de aire 52 pueden comprender componentes similares a los mencionados anteriormente en relación con las realizaciones anteriores, y no se dará aquí ninguna descripción adicional. La vía de aire es una vía de aire 52 única desde la unidad de generador 51 a la máscara 53. No hay vía de aire de retorno como en la realización de la figura 3. La unidad de generador 51 está montada en el hombro.

La disposición de máscara y protección visual 53 comprende una máscara de boca y nariz 54 y una protección visual 55 en forma de un par de gafas de protección aseguradas con una cinta 56 que, en uso, pasa por encima de las orejas y por detrás del cuello. Alternativamente, la cinta 56 puede comprender un par de soportes que solo pasan por encima de las orejas.

En esta realización, las gafas de protección 55 están aseguradas a la máscara 54. Y pueden ser aptas para ser separadas de la máscara 54 para su limpieza. La máscara 54 está asegurada por una cinta 57 dispuesta para pasar por detrás del cuello. La máscara 54 no es, en esta realización, una máscara desechable, sino una máscara de material lavable, tal como silicona. Una parte 58 de la máscara es relativamente plana y rígida y puede transmitir ondas sonoras para que el usuario pueda hablar a través de las mismas.

En esta realización, la unidad de generador 51 se lleva sobre el hombro y hay una vía de aire 52 única para proporcionar aire filtrado y presurizado a la máscara 54. El aire espirado debe salir de la máscara 54 a través de material filtrante y/o una válvula de expulsión (no mostrada).

Una realización adicional se muestra en la figura 8. El PAPR 60 de esta realización comprende una unidad de generador 61 que, en esta realización, comprende una carcasa montada en el cuello, que se extiende alrededor de la parte posterior del cuello del usuario y tiene una parte restante 62 que se apoya sobre los hombros del usuario. La vía de aire 63 en esta realización comprende un par de miembros de vía de aire 64, de los cuales solo uno se muestra en la figura; la otra vía de aire 64 pasa alrededor del otro lado del cuello y se une a la unidad de generador 61 en el lado opuesto del usuario (no mostrado). La estructura de la vía de aire 63 es, en general, similar a una estructura de la vía de aire de la realización de las figuras 3 a 5.

El PAPR 60 también comprende una máscara que, en esta realización, está cubierta por una cubierta de máscara decorativa 65. La cubierta de máscara decorativa 65 puede comprender material acoplado a la unidad 61 y también a una cinta de cabeza 66 en puntos de acoplamiento 67. La cubierta 65 en esta realización está prevista para proporcionar un aspecto estético. La cubierta de máscara decorativa 65 también proporciona protección para la cara frente al entorno. Esto es muy importante, en particular en algunos países donde se considera importante proteger la cara del entorno. Por ejemplo, la cubierta decorativa puede ser eficaz para proteger la cara de los efectos de la radiación UV.

En uso, el aire presurizado y filtrado se proporciona a través de la vía de aire 64 a una máscara (no mostrada) debajo de la cubierta 65. Del otro lado del usuario (no mostrado), el segundo miembro 64 de la vía de aire transporta aire espirado hacia fuera de la máscara y de vuelta a la unidad 64. El aire espirado es expulsado de la unidad 61. La unidad 61 en esta realización incluye un filtro de aire espirado, que filtra el aire espirado, y también incluye filtros para filtrar el aire aspirado al equipo. La disposición de un filtro de aire espirado de este modo significa que cualquier virus o bacteria que el usuario pudiera portar no sería expulsado al entorno, o al menos la expulsión de dichos patógenos al entorno se reduciría.

La figura 9 ilustra aún otra realización de la invención. El equipo de respiración 70 de esta realización comprende una unidad de máscara y gafas 71. La máscara 72 comprende un puente de nariz 73 que se extiende hacia arriba hasta el soporte integral de gafas 74, que soporta las lentes protectoras 75, 76. El soporte 74 comprende un par de brazos 77, 78 que se extienden por detrás de las orejas del usuario para soportar la disposición. Los brazos 77, 78 pueden ser plásticos rígidos o, en una realización alternativa, pueden comprender una cinta flexible que pasa alrededor de la parte posterior de la cabeza del usuario. El equipo de respiración 70 también comprende una vía de aire 79 y una unidad de generador 80, que son similares a la unidad de generador y la vía de aire de la realización de la figura 8. La máscara 72 incluye una parte 81 relativamente rígida y plana que permite la transmisión de sonido.

La figura 10 ilustra una realización adicional de un equipo de respiración conforme a la presente invención.

El equipo de respiración 90 de esta realización comprende una disposición de máscara 91 que incluye un marco 92 que soporta la máscara 93 y también soporta las gafas 94, comprendiendo un par de lentes integrales 95 y 96. Una cinta de cabeza 97 está acoplada al marco 92 en partes superiores 98 y 99. La cinta de cabeza 97 se extiende por la parte posterior de la cabeza del usuario en uso para asegurar la disposición de máscara sobre la cara del usuario. El marco 92 forma una máscara de cara completa que cubre la nariz y la boca del usuario y soporta las gafas 94. La máscara 92 incluye una parte 100 relativamente rígida y plana para transmitir el sonido. El marco 92 puede ser relativamente flexible como para adaptarse al contorno de la cara del usuario.

La unidad de generador 101 y la vía de aire 102 son similares en forma a la realización de la figura 8.

La figura 11 es una vista lateral de una realización adicional de un equipo de respiración 110 conforme a la presente invención. En esta realización, la unidad de generador 111 está dispuesta para ubicarse, en uso, en la parte posterior del cuello del usuario. Una cinta de cabeza 112 está conectada a una parte superior 113 de la unidad de generador 111. La cinta de cabeza 112 alcanza desde la parte posterior del cuello hasta la parte posterior de la cabeza y está integrada en una cinta de máscara 113 que pasa alrededor de ambos lados de la cabeza y está acoplada a partes laterales 114 (hay otra parte lateral 114 del otro lado de la cara del usuario, no mostrada en este dibujo) de la disposición de máscara 110. La cinta de máscara 113 y la cinta de cabeza 112 trabajan juntas para soportar el equipo de respiración 110 completo.

La disposición de máscara 120 comprende un marco 116 que forma una parte superior 117 de la máscara y tiene partes laterales 118 (otra parte lateral 118 en el otro lado de la cabeza, no mostrada en este dibujo) que conectan la parte superior 117 de la disposición de máscara 110 y la unidad de generador 111. El marco, como mínimo las partes 118, son de un material relativamente flexible de forma que todo el equipo 110 puede pasarse por encima de la cabeza del usuario y asegurarse en su posición.

La disposición de máscara 120 también comprende una parte frontal 119 relativamente rígida que permite la transmisión de sonido. Una vía de aire 121 conecta la unidad de generador 111 a una cámara sobre la boca y la nariz del usuario formada por la disposición de máscara 120. Una vía de aire equivalente (no mostrada) está ubicada en el otro lado de la cabeza para recibir aire espirado, de una forma similar al equipo de la figura 8.

La figura 12 ilustra aún una realización adicional de la presente invención. El equipo de respiración 130 de esta disposición tiene una disposición de máscara 131 que comprende una máscara de cara completa 132 que se extiende sobre la nariz y sobre el mentón. Una cinta de cabeza 133 está acoplada a partes superiores 134 de la disposición de máscara (la otra parte superior 134 en el otro lado de la cabeza, no mostrada en este dibujo), y se extiende por la parte posterior de la cabeza para asegurar la disposición. Una almohadilla 135 está acoplada a la cinta de cabeza 133 en la parte posterior de la cabeza.

El equipo de respiración incluye una unidad de generador 136 que está ubicada en la parte posterior de la cabeza y está asegurada mediante cintas elásticas 137 (una cinta 137 también está del otro lado de la cabeza, no mostrada en este dibujo) que están acopladas a la disposición de máscara 130 en partes laterales 138 (otra parte lateral 138 en el otro lado de la cabeza, no mostrada en este dibujo). Las vías de aire 139 (otra vía de aire en el otro lado de la cabeza) conectan la máscara 132 a la unidad de generador 136.

Una realización adicional de un equipo de respiración se muestra en la figura 13. El equipo de respiración 140 en esta realización comprende una disposición de máscara 141 que comprende una máscara 142 que se extiende desde el puente de la nariz hasta debajo del mentón de un usuario. El equipo 140 incluye una unidad de generador 143 montada detrás del cuello y vías de aire 144 por ambos lados de la cabeza (la vía de aire del otro lado no se muestra en este dibujo).

Una disposición de respiradero 145 se proporciona en el frontal de la máscara. La disposición de respiradero comprende orificios 146 en el material de la máscara y el material filtrante debajo de dichos orificios, para filtrar aire espirado.

En esta realización, el aire filtrado y presurizado se proporciona a la disposición de máscara 140 a través de la vía de aire 144 y el aire espirado vuelve a la unidad de generador 143 a través de otra vía de aire (no mostrada) en el otro lado de la cabeza y es expulsado a través de un filtro para el aire espirado. Si la presión de la máscara aumenta, parte del aire espirado se puede expulsar a través de los respiraderos 146.

La figura 14 ilustra una realización adicional de un equipo de respiración conforme a la presente invención, designado de forma general con el número de referencia 200. El equipo de respiración 200 es una variación de la realización de las figuras 3 a 5.

El equipo de respiración 200 comprende una unidad de generador 162 y vías de aire 160 y 161 (no mostradas) que son las mismas que en la realización de las figuras 3 a 5. No se dará ninguna descripción adicional de estos componentes.

El equipo de respiración 200 comprende una disposición de máscara 201 que comprende una parte de nariz de perfil bajo 202. La parte de nariz de perfil bajo 202 está dispuesta para abarcar los orificios nasales de un usuario, sin cubrir la parte superior de la nariz del usuario. Esto permite al usuario llevar gafas relativamente grandes, tales como gafas de protección 204, sino que las gafas de protección 204 interfieran con la máscara de perfil bajo.

La disposición de máscara 201 con la parte de nariz de perfil bajo 202 se puede usar con variaciones que no incluyen la unidad de generador montada en la parte posterior del cuello. Por ejemplo, la unidad de generador se puede montar en otro lugar y acoplar a la disposición de máscara 201 a través de diferentes tipos de vías de aire, tales como las descritas anteriormente.

Las figuras 15 y 16 ilustran una realización adicional de la presente invención. El equipo de respiración 210 de esta realización comprende una unidad de generador 162 montada en el cuello con vías de aire 160 y 161. Estas vías de aire y la unidad de generador 162 tienen los mismos componentes que las realizaciones de las figuras 3 a 5, y no se dará ninguna descripción adicional.

La disposición de máscara 211 de este equipo de respiración 210, sin embargo, es una disposición de máscara híbrida. Comprende una parte 212 que cubre la boca y conectores nasales 213, 214 que están dispuestos para encajar en los conductos nasales del usuario.

En más detalle, la parte de la boca 212 comprende una almohadilla 215 que está dispuesta para rodear la boca del usuario, y la disposición de máscara 211 forma una cámara de respiración 216 sobre la boca del usuario. Las vías de aire 217, 218 se comunican con la cámara 216 y también con las vías de aire 160, 161 en la parte del cuello del equipo de respiración 210.

Los conectores nasales 123, 124 tienen conductos 219, 220 que comunican con la cámara 216. Los conectores nasales 219, 220 se ubican en las fosas nasales y el usuario puede por tanto respirar el aire filtrado y presurizado a través de los conectores nasales 213, 214, así como a través de la boca y la cámara de máscara 216.

En uso, la parte de protección nasal 221 de la disposición de máscara 211 se extiende sobre los conectores nasales 213, 214 para protegerlos y también se extiende sobre la parte inferior de la nariz del usuario.

Esta disposición de máscara híbrida 211 resulta en una máscara de perfil bajo con una parte de protección de perfil bajo 221 que también permite llevar gafas de protección y otras gafas pesadas con el equipo de respiración 210. La almohadilla de la boca 215 puede estar formada por material relativamente blando y flexible, tal como silicona, para mayor comodidad.

Al igual que en otras realizaciones, la disposición de máscara 211 no está limitada al uso con un generador 162 montado en un componente de cuello, y la unidad de generador se puede montar en cualquier otro lugar y se pueden usar diferentes vías de aire con una disposición de máscara similar o igual a la 211.

Una variación de la realización de la figura 15 y la figura 16 comprende una disposición de máscara que no incluye la protección de conectores nasales 221. En esta realización, los conectores nasales simplemente se extienden desde la parte superior de la parte de máscara 212 hasta la nariz del usuario y no están protegidos.

Las figuras 17 y 18 ilustran una realización adicional de un equipo de respiración conforme a la presente invención, designado de forma general con el número de referencia 230. Esta realización incluye una unidad de generador 232 montada en el cuello. Una vía de aire 232 desde la unidad de generador 231 se acopla a un armazón de vías de aire 233. Obsérvese que una vía de aire 232 equivalente está prevista en el otro lado del usuario que no se puede ver en este dibujo. El armazón de vías de aire 233 es un componente relativamente rígido que pasa alrededor de la cara del usuario y se conecta a vías de aire 232, de forma que el aire pasa a través a la disposición de máscara 235 desde la unidad de generador 231.

En esta realización, la máscara 235 solo cubre los orificios nasales del usuario y permite a la boca del usuario quedar libre, de forma que, por ejemplo, se puede comunicar.

La figura 18 muestra una vista en sección de la máscara 235, que muestra una cámara 236 formada por la máscara a través de la cual el aire presurizado y filtrado llega a los conductos nasales del usuario.

El armazón 233 está acoplado al cuerpo de máscara 235, tal como se muestra. Una almohadilla 237 resistente está formada en la parte superior de la máscara 235 para amortiguar el puente de la nariz del usuario y la cara. Una segunda parte de almohadilla 238 está formada para amortiguar el labio superior del usuario.

Esta realización es ventajosa en el hecho de que un usuario de la máscara 235 puede continuar hablando, comiendo o bebiendo mientras está recibiendo aire filtrado y presurizado a través de los conductos nasales.

Esta realización de disposición de máscara nasal 235 y armazón de aire 233 se puede usar (adaptándola) con cualquiera de las unidades de generador descritas anteriormente, o cualquier otra unidad de generador, ya se ubique detrás del cuello o en cualquier lugar del usuario.

El armazón 233 relativamente rígido actúa en esta realización como soporte de la máscara 235 contra la cara del usuario.

Las figuras 19 y 20 ilustran una realización adicional de un equipo de respiración conforme a la presente invención, designado de forma general con el número de referencia 240.

El equipo de respiración 240 comprende una unidad de generador 162 y conductos de aire flexibles 160 que son los mismos que en la disposición de las figuras 15 a 16. No se dará ninguna descripción adicional de estos componentes.

La disposición de máscara 241 de esta realización comprende una máscara 242 que está dispuesta para cubrir solo las aberturas nasales del usuario. En uso, la boca del usuario no está cubierta. La disposición de máscara también comprende vías de aire 243, 244 que se acoplan a vías de aire 160 y definen conductos que pueden transportar aire hacia y desde una cámara de máscara 245 definida por la máscara 242. La máscara 242 comprende almohadillas 246 que se ajustan a la cara (almohadilla de nariz) y 247 (almohadilla de labio superior) para el ajuste a la cara del usuario. Estas almohadillas se pueden hacer de material relativamente blando, tal como silicona blanda.

La disposición de máscara 241 también comprende un visor 250 que está conectado a la máscara 242. En esta realización, una pieza de nariz 251 del visor está conectada a una ranura que se extiende en la máscara 242. La pieza de nariz 252 puede ser desacoplable de la ranura para retirar el visor 250. En otra realización, la pieza de nariz 251 puede estar asegurada de forma permanente a la máscara 241 o puede estar integrada en la misma. El visor 250 en esta realización comprende lentes protectoras 254, 255. Una cinta 256 está acoplada al visor 250 y se extiende alrededor de la parte posterior de la cabeza para asegurar el visor 250.

En esta realización se proporciona un componente de comunicación 260 opcional. El componente de comunicación 260 se acopla a una ranura 261 en la parte inferior de la máscara 241 y se extiende hacia abajo desde la máscara de forma que un micrófono o similar 263 se ubica próximo a la boca del usuario. Se puede proporcionar una conexión inalámbrica apropiada, por ejemplo Bluetooth™, para conectar las comunicaciones.

Ventajosamente, el usuario se puede comunicar porque su boca está libre, incluyendo la comunicación a través de una conexión de comunicación prevista en la máscara a través del elemento 260.

La máscara 241 también incluye una parte extendida 265 que se extiende hacia abajo desde la máscara para cubrir parcialmente la boca.

La figura 21 ilustra aún una realización adicional de un equipo de respiración, designado de forma general con el número de referencia 270. Un equipo de respiración 270 comprende una unidad de generador 271 montada en un componente de cuello que está conectada mediante vías de aire 272, que están integradas en una disposición de máscara 273. Otra vía de aire 272 se extiende del otro lado del usuario, pero no se muestra en este dibujo.

La disposición de máscara 273 en esta realización comprende una capa de silicona 274 relativamente fina dispuesta sobre y soportada por un armazón de policarbonato 275. El armazón comprende un marco de soporte 276 que se extiende hacia el interior de la vía de aire 272 del equipo de respiración (véase figura 21A que muestra el marco de soporte 276 separado de la disposición de máscara). También comprende un miembro de soporte central 277 que forma una placa curva que soporta la fina capa de silicona 274. Esto se muestra claramente en las figuras 21B y 21c . En la figura 21B, la capa de silicona 274 se ha recortado en el área del miembro de soporte 277 excepto los bordes 277a que están sellados al miembro de soporte 277. Debido a que el miembro de soporte 277 es bastante rígido, soporta al usuario cuando habla a través de la máscara en este punto. En la figura 21C, la capa de silicona no se ha recortado sobre el miembro de soporte 277, pero aún será lo suficientemente rígido como para soportar el habla. El miembro de soporte soporta una piel de silicona 274 que puede ser relativamente fina y flexible. El armazón de policarbonato se puede fabricar mediante impresión tridimensional. Las vías de aire 272 también se pueden fabricar de esta manera y las vías de aire 272 pueden estar integradas en el armazón 275, formando "brazos" que se extienden hacia atrás desde la máscara y se conectan con la unidad de generador. La silicona 274 también puede comprender una almohadilla de silicona 278 sobre la boca y la nariz del usuario, para mayor comodidad.

La capa de silicona 274 puede ser relativamente fina en comparación con la máscara de la realización anterior y puede incluir una o más capas relativamente rígidas para permitir la transmisión de sonido cuando un usuario habla. La silicona fina también tiene la ventaja de un peso más ligero.

En relación con las figuras 22 a 24, se ilustra un equipo de máscara compuesto 280 que incluye una máscara 281 y una cubierta decorativa 282 para la máscara. El equipo de respiración 280 incluye un componente de cuello 283 que es similar en forma y función a la unidad de generador de las figuras 3 a 5. Medios de sujeción en la forma de clip 284 y 285 acoplan el componente de vía de aire 286, 287 a vías de aire para la unidad de generador 283. Los componentes de vía de aire 286, 287 incluyen conectores 288, 289 que interactúan con entradas correspondientes (no mostradas) en las vías de aire de la unidad de generador 283. Puertos 290 están formados en los extremos de las vías de aire 286, 287, ubicados distalmente de la unidad de generador 283. Estos puertos interactúan con orificios 292, 293 en una máscara de silicona interior 281.

Obsérvese que, en una realización alternativa, la máscara puede ser de otro material que silicona o goma, y puede ser de un material filtrante poroso.

La máscara interior 281 también comprende orificios de ventilación 294, 295 que están dispuestos para recibir válvulas de expulsión 298, 299.

La cubierta exterior 282 comprende puertos 296, 297 que se corresponden con puertos de expulsión 294, 295 cuando la cubierta exterior 282 está ubicada en su posición sobre la máscara. Las válvulas de expulsión 298, 299 encajan en puertos 296, 297. También ayudan a asegurar la cubierta exterior 282 a la máscara 281. En una realización alternativa, los componentes 298 y 299 pueden no ser válvulas de expulsión, sino ser simplemente conectores que sellan los puertos de expulsión 295, 294.

La cubierta 282 también comprende ranuras 300 en la cubierta que pueden ser para fines decorativos, pero que también pueden permitir la salida de aire si la máscara 281 es de material poroso.

La máscara interior 281 está conformada para cubrir la boca y los conductos nasales del usuario. Las vías de aire 286, 287 transportan aire filtrado y presurizado a la máscara (vía de aire 286) y desde la máscara (vía de aire 287) de vuelta a la unidad de generador 283 donde el aire espirado se puede expulsar a través de un filtro de expulsión. Si aumenta la presión en la máscara, el aire de expulsión adicional se puede expulsar a través de las válvulas de expulsión 298, 299 y/o el material de la máscara.

La cubierta exterior 282 puede mejorar el aspecto estético del equipo de respiración. La cubierta puede incluir estampados, colores y similares para el aspecto estético. Pueden estar disponibles una pluralidad de dichas cubiertas para que el usuario pueda cambiarlas para variar la estética del equipo de respiración 280. La cubierta también puede proporcionar una función de protección de la cara del usuario frente al entorno. En particular, estas cubiertas pueden ser muy populares en lugares donde es habitual e importante proteger el cutis de los efectos de la radiación UV, por ejemplo.

En la realización anterior, la máscara interior cubre la nariz y la boca. Varias realizaciones pueden cubrir solo uno de la nariz o la boca. Además, cubiertas tales como la cubierta 282 se pueden usar con otras realizaciones del equipo de máscara que han sido descritas en el presente documento. Se puede variar la forma de las cubiertas tal que funcionen con cada realización.

La unidad de generador para la realización de las figuras 22 a 24 no está limitada a un componente de cuello tal como se ilustra en los dibujos, sino que se puede proporcionar como otros tipos de unidades de generador ubicadas en cualquier parte del cuerpo.

Las figuras 25 y 26 ilustran una realización alternativa de un mecanismo conector 310 para conectar una vía de aire de una unidad de generador a una vía de aire de una disposición de máscara, para cualquiera de las realizaciones descritas en el presente documento.

La disposición de conexión 310 comprende un componente conector macho 311 que está montado en la vía de aire 312 de la disposición de máscara. El componente macho 311 tiene un par de dedos 313, 314 que se extienden hacia la vía de aire 315 de la unidad de generador en uso. Los dedos 313, 314 están dispuestos para ser insertados en un miembro hembra 316 correspondiente montado en la vía de aire 315 de la unidad de generador. Los dedos 313, 314 incluyen cabezas 317, 318 que se proyectan distalmente y están dispuestas para encajar en ranuras 319, 320 en el miembro hembra 316. Los dedos 313, 314 son resistentes de forma que se bloquean en las ranuras 319, 320 del miembro hembra. La disposición de conexión se puede soltar presionando la parte saliente 317, 318 en las ranuras 319, 320 y tirando del miembro macho 311 alejándolo del miembro hembra 315.

En las realizaciones anteriores, hay algunos equipos de respiración que incluyen una unidad de generador que comprende una carcasa dispuesta para ser montada en el cuello del usuario. La carcasa puede contener un generador de flujo de aire, filtro y otros componentes. En algunos entornos, particularmente en aquellos calurosos, llevar una unidad de este tipo montada en el cuello puede causar cierta incomodidad. En una realización, se proporciona un dispositivo de refrigeración para mejorar la comodidad de una unidad de este tipo montada en el cuello. Las figuras 36 y 37 ilustran una realización del dispositivo de refrigeración.

El dispositivo de refrigeración, designado de forma general con el número de referencia 350, comprende un inserto de refrigeración 351. El inserto de refrigeración 351 comprende un material que está dispuesto para mantener el frío. En uso, el inserto 351 se coloca en un refrigerador durante un tiempo hasta que enfríe lo suficiente. El dispositivo de refrigeración 350 también comprende una cubierta 352 que está dispuesta para recibir el inserto de refrigeración 351 dentro de la cubierta 352 a través de la abertura 353. La cubierta 352 tiene un accesorio de velcro en la parte posterior (no mostrado) que está dispuesto para ajustarse a una almohadilla de velcro correspondiente en la unidad de cuello de un equipo de respiración conforme a una realización de la presente invención, véase figura 37.

En uso, el dispositivo de refrigeración 350 mantiene el cuello del usuario fresco, mejorando la comodidad.

El equipo de respiración de las realizaciones de la presente invención incluye vías de aire flexibles para transportar aire filtrado y presurizado a la máscara y transportar aire desde la máscara (en algunas realizaciones). Puesto que las vías de aire son flexibles (véanse figuras 3 y 5, por ejemplo, donde las vías de aire son fuelles flexibles) existe cierto potencial de que las mismas se doblen y cierren en funcionamiento. Para evitarlo, los presentes solicitantes han desarrollado un inserto, véanse las figuras 36 y 37. El inserto de plástico 360 comprende una base 361 y un par de dedos 362, 363 que se extienden perpendicularmente desde la base. En uso, la base del inserto se coloca dentro de una vía de aire 370 y mantiene la vía de aire abierta incluso si se dobla. Esto se debe a que el inserto 360, debido a los dedos 362, 363 no puede quedar plano y mantendrá las vías de aire en una condición abierta.

En relación con las figuras 27 y 28, se ilustra un adaptador de filtro 500 adicional que está dispuesto para ser montado en una unidad de generador 501 para recibir unidades de filtro adicionales, tal como una unidad de filtro 502.

La unidad de generador 501 puede ser la misma o similar que las unidades de generador usadas en otras realizaciones de esta invención, tal como la unidad de generador 162 de las figuras 15 a 22. Puede contener los mismos componentes. Se usará con una vía de aire y una disposición de máscara conforme con cualquier realización mencionada anteriormente o a continuación.

En algunas circunstancias, se puede requerir el uso de una capacidad de filtro adicional que puede requerir añadir filtros más grandes y más voluminosos al equipo. Por ejemplo, para entornos extremadamente duros con la posible presencia de gases irritantes o venenosos, se pueden requerir filtros de gas. La unidad de filtro 502 puede contener el filtro apropiado y se puede añadir a la unidad de generador 501 usando el adaptador de filtro 500.

La unidad de filtro se inserta en el adaptador 500, en la dirección de las flechas 503.

La unidad de filtro 502 adicional se puede usar además de los filtros ya montados en la unidad de generador 501, o en lugar de los mismos.

Una funcionalidad de filtro mejorada permite al equipo conforme a las realizaciones de la presente invención ser usado en entornos muy duros, tales como entornos con gases peligrosos e incluso en aplicaciones militares.

Las figuras 47 a 52 muestra vistas más detalladas de la unidad de generador 501 con un adaptador de filtro 500a ligeramente modificado y una unidad de filtro 502a adicional.

Las figuras 47 y 48 muestran la unidad de generador 501 configurada para el uso con filtros estándar y cómo se reemplazan las unidades de filtro.

La unidad de generador 501 comprende una carcasa 510 dentro de la cual están montados los componentes de la unidad de generador (filtros, impulsores para el aire forzado, sistema electrónico de control y otros componentes). La carcasa dispone de un panel de control táctil 511 que incluye botones táctiles 512 y pantallas 513 que permiten al usuario introducir parámetros de control (por ejemplo, control de flujo de aire y/o presión, temperatura, etc.). El panel de control 511 puede tener cualquier configuración conveniente.

Una puerta 515 está montada en la parte posterior de la carcasa 510 y se puede abrir (se muestra abierta en la figura 48) para permitir el acceso a la carcasa 510, en particular para extraer y reemplazar los cartuchos de filtros 516. Los cartuchos de filtros 516 pueden contener una pluralidad de filtros en cascada, tales como filtros HEPA, filtros de partículas y cualquier otro filtro, tal como se ha mencionado anteriormente. En la configuración mostrada en la figura 59, el cartucho de filtros 516 comprende un filtro de inhalación 517 (que puede contener una pluralidad de filtros en cascada, o puede ser un único tipo de filtro) y también un filtro de espiración 518.

El área superficial del cartucho de filtros 516 es similar en el exterior 516a y en el interior 516b, al menos en cuanto al área filtrante que se presenta en 516a y 516b. La disposición de áreas de entrada y salida de filtro similares o iguales resulta en un uso más eficiente del material filtrante.

El filtro de inhalación 517 se encuentra en la entrada de la unidad de generador 501 (el funcionamiento es el mismo que en el filtro de inhalación 185 mostrado en la figura 14a y descrito anteriormente). El filtro de espiración 518 está ubicado para recibir el flujo de aire de salida y filtrar el aire espirado (al igual que el filtro 187 de la figura 14a, descrito anteriormente). En algunas realizaciones, el filtro de espiración 518 también puede incluir una pluralidad de filtros en cascada.

Los filtros 517 y 518 están montados en un soporte 519 y el cartucho 516 está dispuesto para ser insertado en un receptáculo 520 en la carcasa 510 de la unidad de generador. La puerta 515 se cierra entonces, tal como se muestra en la figura 47.

En algunas realizaciones puede no haber filtro de espiración 518 en el cartucho de filtros 516. En algunas realizaciones, el flujo de aire no vuelve a la unidad de generador 501 para expulsión (véase a continuación) y puede ser expulsado a través de una válvula en cualquier lugar o a través de una masa porosa (por ejemplo, una máscara de filtro).

La puerta 515 está unida de forma articulada a la carcasa 510 mediante una bisagra 521. La bisagra 521 comprende un pasador de bisagra 522 montado dentro de un par de pasajes cilíndricos 523, 524 en la carcasa 510 y que también pasa a través de un pasaje cilíndrico 525 en un extremo de la puerta 515. En el otro lado de la puerta 615 respecto a la bisagra 521 se encuentra un pasador de desbloqueo 526 que se pude activar a una posición de desbloqueo (mostrada en la figura 48) de forma que se puede abrir la puerta 515. El pasador 526 y la puerta 515 se muestran en la posición cerrada en la figura 47.

El pasador de desbloqueo 526 es desplazable dentro de un pasaje 517 formado por un par de lengüetas 528, 529 de la carcasa 510, definiendo las lengüetas 528, 529 orificios cilíndricos 531, 532 para recibir el pasador 526. La puerta 515, en su extremo correspondiente a la posición del pasador 526, tiene una lengüeta 530 que define un pasaje cilíndrico 531 que se encuentra entre lengüetas 529 y 528 cuando la puerta está cerrada y está dispuesto para recibir el pasador 526 en su interior para sujetar la puerta 515 cerrada.

Para retener el pasador 526, el pasador está asegurado a un muelle 535 que está dispuesto para moverse dentro de una ranura 536 en la carcasa 510 paralelamente al movimiento del pasador de seguridad 526. El muelle 535 está doblado en 538 e interfiere con la ranura dentro de la cual se mueve para retener el pasador cerrado cuando el pasador está en la posición mostrada en la figura 47, mediante ajuste de interferencia.

La puerta 515 se puede extraer completamente de la carcasa 510 para montar el adaptador de filtro (500 en la figura 28 y 500a en las figuras 49 y 50). El pasador 522 de la bisagra 521 se extrae desatornillando con una llave Allen (no mostrada). El pasador de bloqueo 526 se abre en el otro lado de la puerta 515 y la puerta se puede extraer completamente.

En relación con las figuras 49 y 50, estas muestran el adaptador de filtro 500a asegurado a la carcasa 510 de la unidad de generador. El adaptador de filtro 500a comprende un marco 520a que tiene lados 521a que definen una abertura frontal 522a que, en uso, está dispuesta para ajustarse sobre la abertura 520 de la carcasa 510 de la unidad de generador y una abertura posterior 523a que está dispuesta para recibir la unidad de filtro 502a adicional.

El adaptador de filtro 500a extiende las dimensiones de la unidad de generador de forma que puede recibir una unidad de filtro adicional grande, tal como la 502a. La unidad de filtro adicional se puede comunicar con la abertura 520 en la carcasa 510 de la unidad de generador y por tanto con las vías de aire 181 y 182 (figura 14a).

El adaptador de filtro 500a en las figuras 49 y 50 está asegurado a la unidad de generador 501 a través de la bisagra 521 y la disposición de pasador de bloqueo 526. Un adaptador 500a adicional comprende un elemento de recepción 530a dispuesto para recibir el pasador de bloqueo 526 y una disposición de bisagra 523a dispuesta para recibir el pasador de bisagra 522. El adaptador de filtro 500a también comprende una disposición de cierre que comprende un cierre 550 en la parte inferior de la carcasa 520a y un cierre de bisagra 551 en la parte superior de la carcasa 520a.

La unidad de filtro 502a comprende una carcasa 555a en la que está montado el filtro 556a. La carcasa de filtro 555a está prevista con salientes 580 en la parte superior e inferior de la carcasa 555a (los salientes inferiores no se ven en los dibujos, pero son iguales que los salientes superiores). Estos salientes encajan en ranuras 557 en los cierres superior 551 e inferior 550 del adaptador de filtro 500a. Esto se muestra en la figura 49. El cierre superior 551 está unido de forma articulada a la carcasa 528 del adaptador de filtro mediante bisagras 558. El cierre inferior 550 no es articulado.

En uso, la unidad de filtro 502a se presiona hacia la abertura 523a hasta que los salientes inferiores 556a encajen en ranuras 557 del cierre inferior 550. El cierre superior 551 se abre de forma articulada y luego se cierra alrededor de la bisagra de forma que las ranuras 557 reciben los salientes superiores 556a, tal como se muestra en la figura 49, para asegurar la unidad de filtro 502a adicional a la unidad de generador 501. Juntas 560 están previstas en el adaptador de filtro 500a para sellar el adaptador de filtro contra la unidad de filtro 502a adicional. Alternativamente, las juntas se proporcionan en la carcasa de filtro 555a.

La unidad de filtro 502a puede incluir un filtro potente, tal como un filtro de gas. Puede incluir cualquier otro tipo de filtro.

La unidad de filtro 502a puede incluir un filtro de inhalación y un filtro de espiración, de forma que el aire espirado también se puede filtrar (véase figura 4).

En otra realización, la trayectoria de la vía de aire espirado 182 puede estar sellada y el aire espirado se puede expulsar por los lados de la máscara o a través de una válvula de espiración independiente (por ejemplo, una válvula en el frontal de la máscara o en otro lugar). En esta realización, 502a puede ser simplemente un filtro de inhalación.

La figura 51 muestra una vista en perspectiva de una disposición de máscara conforme a una realización de la presente invención con el adaptador de filtro 500a adicional ajustado. Un brazo de cierre 590 se muestra montado en la disposición mediante una bisagra 591. El brazo de cierre actúa en uso (tal como se muestra en la figura 51) para asegurar el cierre superior 551 en su posición.

La figura 52 muestra una vista inferior del equipo de la figura 51. Un punto de carga 595 está dispuesto para recibir el conector de un cargador 596 para recargar la batería de la disposición.

En relación con las figuras 56 y 57, se ilustra una disposición de derivación que se puede usar en realizaciones de la presente invención, designada de forma general con el número de referencia 800.

En algunos casos, el generador de flujo de aire puede no estar operativo. Esto se puede deber a que esté defectuoso o a que el usuario decida utilizar el equipo de respiración en un modo no motorizado, o a cualquier otra razón.

Cuando el generador de flujo de aire no está operativo, la vía de aire que pasa a través del generador de aire puede causar resistencia al flujo de aire, lo que podría dificultar la respiración al usuario.

La disposición de derivación proporciona una vía de derivación por la cual el aire puede fluir cuando el generador de flujo de aire no está operativo, lo que impide que el aire fluya a través del generador de flujo de aire.

La disposición de derivación comprende un colector 801 que tiene una primera vía 802 que permite el flujo de aire a través del generador de flujo de aire.

También tiene una segunda vía 803 que incluye una válvula de derivación 804. Cuando el generador de flujo de aire está operativo, la válvula 804 está cerrada.

Cuando el generador de flujo de aire no está operativo, el diferencial de presión es tal que el usuario puede respirar a través de la válvula 804 y la vía de derivación 803.

En todas las realizaciones anteriores que incluyen una vía de aire circular (tal como la realización de las figuras 3 a 5), la vía de espiración puede estar sellada y el aire puede salir del equipo a través de una válvula de espiración adicional.

La capacidad de añadir un filtro adicional (además o en lugar de los filtros ya contenidos dentro de la unidad de generador 501) proporciona una funcionalidad adicional a los equipos conforme a las realizaciones de la presente invención.

Las figuras 27 y 28 muestran una realización alternativa del adaptador de filtro 500. Esta realización puede estar integrada en la carcasa 510 de la unidad de generador 510 o se puede simplemente insertar en una abertura de recepción en la carcasa 501 sin necesidad de pasador de bloqueo y disposición de bisagra.

La unidad de filtro 502 adicional está dispuesta para ser insertada en una abertura posterior 523 del adaptador de filtro 500.

La carcasa 555 de la unidad de filtro tiene una configuración ligeramente diferente que la carcasa 555a de la unidad de filtro de la realización de las figuras 49 y 50. La carcasa 555 incluye un par de lengüetas 560 y 561 que están dispuestas para colocarse en las ranuras de recepción 562 y 563 correspondientes en el adaptador de filtro 500, tal como se muestra en la figura 27.

Una realización adicional se describirá ahora en relación con las figuras 38 a 46. Esta realización es una modificación de la realización de las figuras 3 a 5. Las modificaciones incluyen la adición de una disposición de soporte de cabeza 630, una válvula de espiración 601 modificada y una vía de flujo de aire modificada en comparación con la realización de las figuras 3 a 5. La vía de flujo de aire no es "circular" a través de un miembro de inhalación 160 y un miembro de espiración 161. En su lugar, la vía de aire de espiración 161a está cerrada y la salida de aire tiene lugar a través de la válvula de espiración 601.

Una modificación adicional comprende una fuente de alimentación suplementaria montada mediante un paquete de fuente de alimentación suplementaria 600.

En relación con las figuras 38 a 46, se han usado los mismos números de referencia para componentes equivalentes a los ya descritos en relación con las figuras 3 a 5, y no se dará ninguna descripción adicional de estos componentes.

En relación con la figura 40, la vía de flujo de aire en esta realización se indica de forma general con las flechas A, B, C y D. El flujo de aire "entra" a través de la unidad de generador (en la que están montados impulsor y filtros) 162, pasa por la máscara a través del miembro 160 (flechas B y C) y "sale" a través de la válvula de espiración 601 (flecha D). El miembro 161a está bloqueado por una separación (no mostrada) que se encuentra dentro de la vía de aire 161a.

El filtro de espiración 601 montado actualmente en la máscara 150a se muestra en detalle en las figuras 47 y 48. La válvula de espiración 601 comprende una base de válvula 620 que proporciona un asiento de válvula 640. Un actuador de válvula 621 comprende un disco 641 y un brazo saliente 651. El brazo saliente 651 se ubica dentro de un manguito 652 dentro de la base de válvula 620 y es retenido por un muelle 653 de forma que el disco 641 está predispuesto para ubicarse contra el asiento de válvula 640 y cierra las vías de válvula 653 que comunican con la cámara de aire dentro de la máscara 150a.

Una montura de filtro 622 comprende discos anulares 655, 656 que sostienen una superficie perforada 657 para formar una hendidura anular 658 para recibir el filtro 623. El disco 656 tiene una abertura 659 orientada a las vías de aire 653 y recibe el actuador de válvula 621 con el disco 641.

El filtro de espiración 623 puede ser un filtro HEPA o cualquier otro tipo de filtro dispuesto para evitar que las partículas sean espiradas a la atmósfera (por ejemplo, partículas de virus acopladas a gotitas, bacterias, etc.)

Una cubierta de filtro 624 con borde exterior perforado 660 para permitir la salida de aire cubre la disposición de válvula.

En uso, cuando un usuario espira en la máscara, la presión de aire aumenta lo suficiente como para mover el disco de válvula 621 contra la fuerza del muelle 653 para abrir la comunicación en la vía de aire 653 de forma que el aire es expulsado a través del filtro 623 y las perforaciones 660 en la cubierta.

Cuando la presión baja, el muelle 653 cierra la válvula.

Este tipo de válvula se puede usar para cualquiera de las realizaciones descritas en la presente invención. Permite filtrar el aire espirado para que los contaminantes no sean espirados.

En relación con la figura 38, con el fin de hacer posible el uso del PAPR por largos periodos de tiempo, se proporciona una fuente de alimentación suplementaria. Una disposición de fuente de alimentación suplementaria 600 comprende un compartimento 670 (figuras 40, 41 y 42) con una abertura 671 y paredes 672 que forman un compartimento dispuesto para recibir una unidad de paquete de alimentación 672. La unidad de paquete de alimentación comprende (figura 38) un paquete de batería recargable 673, un cargador de batería 674, una micro unidad de control 675 para controlar la carga de la batería y una interfaz de usuario 676. El conector 677 está dispuesto para conectar la unidad de paquete de alimentación 672 a la unidad de generador 162.

Una solapa de material 678 se extiende desde el compartimento 670 y, en uso, está dispuesta para ajustarse entre la almohadilla de cuello 164 y la unidad de generador 162 para retener el compartimento 670 en su posición. La solapa 678 puede incluir medios de sujeción, tales como velcro, y medios de sujeción complementarios se pueden proporcionar en la almohadilla de cuello 164a o una superficie de la unidad de generador 162. Medios de conexión alternativos al velcro podrían ser botones, hebillas o cualquier otro medio de conexión. El tejido del compartimento puede ser cualquier material flexible, neopreno o cuero, por ejemplo. El compartimento puede tener una abertura o transparencia para permitir ver el indicador de batería. Una alternativa a la presencia de una abertura en la parte superior para el compartimento de batería podría ser una abertura en un lado donde se pudiera simplemente insertar la batería.

Las realizaciones de las figuras 38 a 46 también incluyen un soporte en forma de una cinta de cabeza 630 para proporcionar soporte adicional al equipo en uso.

La cinta de cabeza 630 tiene la forma de una cinta de tela con una parte 680 de tejido que está dispuesta para colocarse, en uso, en la parte superior de la cabeza del usuario. Un par de tiras 681 y 682 se extienden desde la parte 680 de tejido y sujetan conectores 631 y 632. Los conectores 631 y 632 están dispuestos para recibir enganches 684 previstos en los lados de la disposición de conexión 165, de forma que, en uso, el soporte 630 soporta el equipo (véase figura 40).

La figura 43 es una vista despiezada de la unidad de generador 162 de esta realización, que muestra componentes de forma ligeramente más detallada que en las figuras 3 a 5. La carcasa de la unidad de generador comprende una parte de base inferior 611 y una parte superior 613 donde se montan los componentes cuando la base y la parte superior están cerradas. También comprende una cubierta 610 que se ajusta sobre la unidad de filtro 185 y tiene perforaciones 700 para permitir la entrada de aire.

La parte 187a de la unidad de filtro 185 no tiene un filtro de espiración ya que en esta realización la expulsión tiene lugar a través de una válvula de espiración 601. En otras realizaciones, se puede proporcionar un filtro de espiración con la vía de aire 161 abierta.

La carcasa 611, 613 lleva montada en su interior la fuente de alimentación 189 integrada, la unidad de control 188 y la unidad de impulsor 186.

La unidad de control 188 comprende una placa de circuito impreso 690 en la que se montan los componentes. Se puede proporcionar una cubierta 616 de placa de circuito impreso para disipar calor. La cubierta 616 también puede incluir una disposición de humidificador, tal como se describe en la solicitud anterior del solicitante.

El impulsor 186 está montado en el soporte 165 y el aire es aspirado hacia la vía de aire 160 a través de la vía 691 del soporte de impulsor 615.

La parte superior 612 de la carcasa de la unidad de generador comprende un panel de control 613 y una cubierta de panel de control 614.

La almohadilla de cuello 164a está modificada respecto a la versión de las figuras 3 a 5 y puede comprender una disposición de refrigeración, tal como se ha descrito en relación con las figuras 34 y 35.

Un inserto plástico 360 está previsto (tal como se ha descrito en relación con las figuras 36 y 37) para mantener la vía de aire 160 abierta.

La cubierta 700 se puede extraer en uso y se puede usar un adaptador de filtro adicional, tal como se ha descrito en relación con las figuras 27 y 28 y las figuras 47 a 52.

Ahora se describirá una realización adicional de un equipo de respiración conforme a la presente invención en relación con las figuras 29 a 33.

En las realizaciones de unidad de generador "montada en el cuello", tales como las descritas en relación con las figuras 2 a 5 y 40 a 48, por ejemplo, la unidad de generador 162 está montada estrechamente contra la parte posterior del cuello. En algunas circunstancias, esto puede dificultar al usuario el movimiento libre de su cabeza y podría causar incomodidad si se lleva durante mucho tiempo.

La realización mostrada en la figura 29 tiene los mismos componentes que las realizaciones de las figuras 3 a 5 o 39 a 46, y no se dará ninguna descripción adicional de estos componentes. El equipo de respiración 900 de la figura 29 es, sin embargo, alargado en comparación con las otras realizaciones, de forma que la unidad de generador 162a está separada de la parte posterior del cuello.

Véase, en particular, la figura 31. Una almohadilla de cuello 901 está dispuesta para ajustarse contra la parte posterior del cuello en uso, estando montado un soporte de sujeción en la vía de aire 902 y 903 (soporte de sujeción, número de referencia 905).

El soporte de sujeción 905 soporta la almohadilla de cuello 901 usando botones 906 que encajan en orificios 907 del soporte 905. Obsérvese que el soporte 905 estará en ambas vías de aire 902 y 903. Esto significa la fijación de la almohadilla de cuello 901 ilustrada en la figura 32.

Un método alternativo de fijación consiste en un clip de aire integrado 910 que está fijado a las vías de aire 902, 903 y la almohadilla de cuello 901 tiene una cinta 911 que pasa a través de una hebilla 912 en el clip de aire.

En esta realización, la unidad de generador 162a está separada de la parte posterior del cuello. Se proporciona un punto de pivote 915 que permite al usuario inclinar su cabeza. La unidad de generador 162a se puede mover libremente sin impedir el movimiento del cuello.

Una realización adicional de una unidad de generador de posición ajustada se ilustra en las figuras 53 a 55. La unidad de generador mostrada, número de referencia 162b, está dispuesta, en uso, para ser soportada por los hombros del usuario (véanse las figuras 55a y 55b). La unidad de generador 162b puede soportar un cartucho de filtro de gas 920.

Una parte central de la unidad de generador 162b presenta un contorno (921) que sigue el contorno de cuello y hombro. Los hombros pueden soportar un peso mayor más cómodamente que el cuello. Permite llevar el equipo de respiración de forma cómoda durante largos periodos de tiempo y ofrece la posibilidad de poder inclinar la cabeza cómodamente.

Como se ha mencionado anteriormente, las realizaciones del equipo de respiración de la presente invención pueden implementar un control de respuesta a la respiración, de forma que la presión de aire puede variar con la frecuencia respiratoria. La potencia del motor (motor del ventilador) también puede variar durante el ciclo respiratorio. En todo ciclo respiratorio hay un intervalo de respiración, una pausa en la que no se respira y un intervalo de espiración.

Las realizaciones de respuesta a la respiración de la presente invención pueden tener en cuenta la frecuencia respiratoria, así como variar el control del motor durante un ciclo respiratorio.

En relación con las figuras 58 a 61, las realizaciones de la presente invención implementan un algoritmo de control del flujo de respuesta que consiste en funciones de control para la presión de aire positiva de espiración (EPAP) y la presión de aire positiva de inhalación (IPAP). En la función de control EPAP (véase figura 59) se implementa un programa de respuesta a la respiración, el programa detecta el inicio de la inhalación al final del estado EPAP y calcula la presión de refuerzo basada en el producto del esfuerzo respiratorio y el ajuste de recepción del usuario que se utilizará para el estado IPAP que sigue al estado EPAP. Los ciclos de EPAP e IPAP se repiten respiración a respiración.

La figura 58 y la figura 59 son diagramas de flujo que muestran los algoritmos de control. La figura 60 muestra gráficos que comparan la presión de la máscara con la potencia del motor. Las figuras 61A y 61B muestran las curvas de la presión de la máscara durante el ciclo respiratorio.

El programa de control de respuesta a la respiración se base en el producto del esfuerzo respiratorio y el ajuste de recepción del usuario (el usuario puede ajustar manualmente la presión de aire que desea tener). Cuanto mayor el producto, mayor la respuesta. El esfuerzo respiratorio se calcula midiendo la caída de presión en un periodo definido después de que la presión de la máscara baja por debajo del punto de presión establecido para la EPAP. El ajuste de recepción es seleccionable por el usuario, conduciendo un ajuste más elevado a una mayor sensibilidad de la potencia del soplador al esfuerzo respiratorio. Las figuras 58 y 59 ilustran pasos para el control de respuesta a la respiración.

• Para un ajuste de recepción dado, cuanto mayor sea la caída de presión al comienzo de la inhalación, mayor será el esfuerzo respiratorio.

• Para un ajuste de recepción dado, si el esfuerzo respiratorio es lo suficientemente grande, el soplador tenderá a alcanzar su capacidad máxima.

• Con un ajuste de recepción más elevado, el mismo esfuerzo respiratorio puede llevar a una respuesta de mayor flujo, para ahorrar esfuerzo respiratorio.

• Con un ajuste de recepción más elevado, la caída de presión al comienzo de la inhalación es relativamente menor, por lo que la presión de máscara mínima es más elevada y más adecuada para trabajos de mayor esfuerzo o para personas con mayor capacidad pulmonar, mientras que puede resultar irritante para capacidades pulmonares inferiores.

• Con un ajuste de recepción más elevado, la presión IPAP media es más elevada, con el resultado de un mayor consumo de la batería.

• Para trabajos ligeros, o para personas con menor capacidad pulmonar, un ajuste de recepción menor puede ser más cómodo, el soplador puede ser más silencioso y la batería durará más.

Para las realizaciones de la presente invención, el rango de presión de la máscara es de 0,1 cm de H²O a 3,5 cm de H²O. La presión EPAP objetivo puede ser de 0,5 cm a 1 cm de H²O. La presión de inhalación objetivo es variable en función del esfuerzo respiratorio y los ajustes de comodidad del usuario, es superior a 1 cm de H²O y de hasta 3,5cm de H²O.

Como se ha mencionado anteriormente, el control del equipo de respiración puede incluir control de software. El control de software puede incluir:

• Software predictivo para predecir cuando el filtro está bloqueado. A medida que la resistencia del filtro se hace mayor, el soplador puede tener que trabajar más duramente.

• Comprobación de la capacidad de flujo del soplador. El uso de un medidor de flujo integrado proporciona al usuario una forma de comprobar la capacidad de flujo del respirador antes de cada uso.

• Compensación de altura para la detección del bloqueo del filtro de hasta más o menos 3000 metros.

• Calibración automática del desplazamiento del cero del sensor de presión.

• Calibración manual del desplazamiento del cero del sensor de presión.

• Alarma audible de batería baja.

• Ajustes de respuesta a la respiración.

• Cargador de batería interno e indicación.

• Detección de bloqueo de filtro tanto durante la respiración como sin la máscara puesta.

• Control de temperatura del aire (calentamiento y refrigeración).

• Control de humedad del aire.

• Acceso del usuario a la información de uso a través de Bluetooth, tal como horas de uso, frecuencia respiratoria, uso del filtro, volumen del título, etc.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Equipo de respiración (1) que comprende:

el filtro (185) y el generador de flujo de aire (186) están alojados en una unidad de generador (162) dispuesta sustancialmente alrededor de la parte posterior del cuello del usuario y alejados de la máscara (150);

caracterizado por que:

se proporciona un colector (801) en conexión con una vía de aire (160) para transportar el aire filtrado desde el colector hasta la máscara, teniendo el colector (801) una primera vía (802) para recibir aire del generador de flujo de aire (186) y una segunda vía (803), ubicada en paralelo a la primera vía (802), para recibir aire de la válvula de derivación (804) cuando el generador de flujo de aire no está operativo, estando la válvula de derivación (804) ubicad dentro de la segunda vía de aire, y

2. Equipo de respiración, según la reivindicación 1, en el que la válvula de derivación (804) está alojada en el colector (801).

3. Equipo de respiración, según la reivindicación 2, en el que el colector (801) está alojado en la carcasa que aloja la unidad de generador (162).

4. Equipo de respiración, según la reivindicación 1, que comprende además una cinta de máscara (113) conectada a la máscara (150) y dispuesta para pasar por encima de la cabeza del usuario.

5. Equipo de respiración, según la reivindicación 4, que comprende una cinta de cabeza (112) que está integrada en la cinta de máscara (113), que se conecta a la unidad de generador (162) dispuesta alrededor de la parte posterior de la cabeza del usuario, y ayuda a soportar el equipo de respiración.

6. Equipo de respiración, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además una válvula de espiración (601) dispuesta para permitir la expulsión de aire de la máscara (150).

7. Equipo de respiración, según la reivindicación 6, en el que la válvula de espiración (601) comprende además un filtro (623) dispuesto para filtrar el aire expulsado.

8. Equipo de respiración, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además una unidad de control (188) para controlar el generador de flujo de aire (186) para variar la presurización del aire filtrado conforme a la respiración del usuario.