PL240432B1

PL240432B1 - Osobista maska przeciwpyłowa

Info

Publication number: PL240432B1
Application number: PL430042A
Authority: PL
Inventors: Jan WIŚNIEWSKI; Jan Wiśniewski
Original assignee: Wisniewski Jan
Priority date: 2019-05-26
Filing date: 2019-05-26
Publication date: 2022-04-04
Also published as: PL430042A1; WO2020242326A1; JP2022538518A; US20220219026A1

Abstract

Maska przeciwpyłowa, charakteryzuje się tym, że do korpusu maski (1) przymocowany jest co najmniej jeden termoelement chłodniczy (2), korzystnie w postaci dwupłytkowej, najkorzystniej w postaci ogniwa peltiera.

Description

PL 240 432 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest maska chroniąca przed pyłem w szczególności jako maska miejska, przeciwpyłowa lub przeciwpyłowa i antymikrobowa, maska antysmogowa.

Znane tego typu rozwiązania składają się zazwyczaj z materiału lub tworzywa, uformowanego w sposób zasłaniający usta i nos, oraz jedno- lub wielostopniowego układu filtracyjnego.

Patent US4141703A dotyczy polimerowej maski przeciwpyłowej wyposażonej w wielostopniowy filtr.

Patent CA2337434 dotyczy maski z zaworem wylotowym, ułatwiającym wydech.

Patent WO2004100762 (A2) dotyczy systemu monitorującego skład chemiczny wydychanego powietrza, posiadający sensor i układ chłodzący, skraplający wilgoć poniżej punktu rosy i zbierający ją do pojemnika, w którym znajduje się wyżej wymieniony sensor.

Wzór użytkowy CN208096075 dotyczy maski wyposażonej w wymiennik ciepła w postaci wielowarstwowego kanału przepływowego wewnątrz korpusu maski.

Zgłoszenie RU2578808 dotyczy dermalnej maski kosmetycznej, pozbawionej funkcji ochrony układu oddechowego, wyposażonej w termoelementy stosowane w ramach procedur kosmetycznych.

Wśród znanych masek pozbawionych właściwości przeciwpyłowych znajduje się rozwiązanie pozwalające na zmianę temperatury skóry twarzy w ramach zabiegów kosmetycznych. Wśród najbliższych budową rozwiązań można również wymienić system monitorujący skład chemiczny wydychanego powietrza, posiadający sensor i układ chłodzący, skraplający wilgoć poniżej punktu rosy i zbierający ją do pojemnika, w którym znajduje się wyżej wymieniony sensor. Punktem wyjścia dla większości nowoczesnych masek przeciwpyłowych są maski wyposażone w jedno- lub wielostopniowy filtr.

Znanym i korzystnym rozwiązaniem do zastosowania w maskach, w tym pełniących dodatkową funkcję, jest uwzględnienie zaworu, ułatwiającego wydychanie powietrza i ograniczającego parowanie maski.

Celem przedmiotowego rozwiązania jest umożliwienie sprawnej i bezhałasowej regulacji temperatury i odbioru wilgoci powietrza, w trakcie użytkowania maski chroniącej układ oddechowy przeciwpyłowej, mogącej posiadać dodatkowe, bardziej zaawansowane funkcje ochrony układu oddechowego, oraz zwiększona ochrona skóry przed podrażnieniami w miejscach styku maski z twarzą użytkownika.

Rozwiązanie według wynalazku ma postać maski przeciwpyłowej wyposażonej w co najmniej jeden termoelement chłodniczy, korzystnie w postaci dwupłytkowej, najkorzystniej w postaci ogniwa peltiera, przymocowany do korpusu maski. Dodatkowy korzystny wpływ możliwy jest do osiągnięcia kiedy termoelement chłodniczy wyposażony jest w układ zasilający mogący obejmować źródło zasilania, korzystnie w postaci jednej lub więcej baterii lub akumulatorów i kable zasilające, jak również sterownik zasilania, korzystnie w postaci przetwornicy impulsowej, jak również gniazdo na źródło zasilania. Pożądane jest by na wewnętrznej stronie układu chłodniczego znajdował się układ skraplający wilgoć. Dodatkowe korzystne skutki możliwe są do osiągnięcia, jeżeli układ skraplający wilgoć posiada rynienki, korzystnie nachylone w dół w kierunku połowy szerokości termoelementu chłodniczego. Pożądane jest, by jedna lub więcej rynienek zwężała się kierunku połowy szerokości termoelementu chłodniczego. Dodatkowy korzystny wpływ możliwy jest do osiągnięcia, jeżeli co najmniej część wewnętrznej powierzchni termoelementu chłodniczego ma charakter hydrofobowy, korzystnie superhydrofobowy. Dodatkowy korzystny wpływ możliwy jest do osiągnięcia w wariancie wyposażonym w co najmniej jeden filtr po wewnętrznej stronie obudowy maski - korzystnie by ten filtr lub filtry były wymienne. Dodatkowe korzystne skutki można osiągnąć, gdy przynajmniej część filtrów na wyposażeniu maski spełnia standardy EPA, korzystnie standard HEPA 13. Dodatkowe korzystne skutki można osiągnąć, gdy przynajmniej część filtrów na wyposażeniu maski jest reaktywna biologicznie, korzystnie z włókna bambusowego, sojowego lub kokosowego lub z węgla aktywnego. Dodatkowe korzystne skutki można osiągnąć, gdy jeden lub więcej filtrów na wyposażeniu maski jest filtrami chemicznymi. Celowe jest, gdy do zewnętrznej powierzchni termoelementu chłodniczego przymocowany jest radiator. Dodatkowe korzystne skutki są osiągalne w wariancie, w którym korpus maski wyposażony jest w co najmniej jeden jednostronny zawór wylotowy. Lepszy odpływ wilgoci można uzyskać, kiedy względem maski ustawionej pionowo, kąt odchylenia w kierunku zewnętrznym górnej krawędzi termoelementu chłodniczego od jego dolnej krawędzi wynosi od 3 do 50 stopni, korzystnie od 5 do 30 stopni, najkorzystniej od 5 do 15 stopni. Dodatkowe korzyści osiągalne są, gdy termoelement chłodniczy posiada w swojej dolnej części co najmniej jeden otwór prowadzący na zewnątrz korpusu maski, korzystnie nachylony do dołu, korzystnie zwężający się ku zewnętrznej stronie korpusu maski. Dodatkowy korzystny wpływ możliwy jest do osiągnięcia, gdy radiator posiada żebra odstające od termoelementu chłodniczego w sposób nierównomierny względem

PL 240 432 B1 siebie, szczególnie odstające od termoelementu chłodniczego w sposób nierównomierny względem siebie, celowo w sposób nierównomierny na swojej długości. Dodatkowe korzyści osiągalne są w wariancie, w którym korpus maski posiada na swoich krawędziach co najmniej jedną uszczelkę, korzystnie porowatą, mogącą posiadać wyżłobienia na substancję łagodzącą stany zapalne skóry, korzystnie zawierającą wyciąg z aloesu, mogącą posiadać na swojej powierzchni substancję łagodzącą stany zapalne skóry, korzystnie zawierającą wyciąg z aloesu i mogącą posiadać w głębi porów, substancję łagodzącą stany zapalne skóry, korzystnie zawierającą wyciąg z aloesu. Dodatkowe korzyści w chłodzeniu i usuwaniu wilgoci osiągalne są, gdy termoelement chłodniczy posiada na swojej wewnętrznej stronie wąsy, odstające częściowo lub w całości na boki poza krawędzie elementu chłodniczego. Dodatkowe korzyści powstają przy skierowaniu wylotów co najmniej jednego zaworu jednostronnego wylotowego na radiator po zewnętrznej stronie termoelementu chłodniczego.

Poprzez korpus obudowy rozumie się główne ciało maski, mogące mieć charakter częściowo przepuszczalny dla powietrza, obejmujące filtr cząstek mechanicznych lub takie, do którego ten filtr jest przytwierdzany.

Maska została przedstawiona w przykładowym wykonaniu, na którym fig. 1 przedstawia maskę przeciwpyłową wyposażoną w termoelement chłodniczy w rzucie z przodu, fig. 2 to maska z fig. 1. w widoku z dołu, a fig. 3 przedstawia przecięcie przez maskę z fig. 1 w widoku z tyłu.

Jak przedstawiono na fig. 1 maska w przykładzie wykonania posiada, przymocowany do korpusu maski 1, termoelement chłodniczy 2 w postaci ogniwa peltiera, ustawiony pod kątem dziesięciu stopni do maski ustawionej pionowo, wyposażony w układ zasilania 3 obejmujący źródło zasilania 4 w postaci akumulatora, kable zasilające 5 i sterownik zasilania 6. Na wewnętrznej stronie termoelementu chłodniczego 2 znajduje się układ skraplający wilgoć 7 wyposażony w rynienki 8 nachylone w dół w kierunku połowy szerokości termoelementu chłodniczego 2. Do zewnętrznej powierzchni termoelementu chłodniczego 2 przymocowany jest radiator 10, a korpus maski 1 wyposażony jest w dwa jednostronne zawory wylotowe 11, skierowane wylotami na radiator 10. Termoelement chłodniczy posiada w swojej dolnej części jeden otwór 12 prowadzący na zewnątrz korpusu maski 1, nachylony do dołu, zwężający się ku zewnętrznej stronie korpusu maski 1. Radiator 10 posiada żebra 13, odstające od termoelementu chłodniczego 2 w sposób nierównomierny zarówno na swojej długości jak i względem siebie. Korpus maski 1 posiada na krawędziach uszczelkę 14 o porowatej strukturze wewnętrznej. Termoelement chłodniczy 2 posiada na swojej wewnętrznej stronie wąsy 15, odstające częściowo na boki poza krawędzie elementu chłodniczego 2.

Działanie przedmiotu według wynalazku oferuje możliwości modyfikacji temperatury - jej zmniejszenia lub zwiększenia w celu osiągnięcia komfortu termicznego i częściowego osuszenia parnego powietrza wewnątrz maski, oraz zmniejszania niekorzystnych stanów skórnych tworzących się na skutek długotrwałego noszenia masek szczelnie przylegających do powierzchni skóry. Użycie ogniwa peltiera w roli termoelementu chłodniczego pozwala osiągnąć podwyższoną sprawność konwersji energii elektrycznej na użytkową wymianę ciepła. Wykorzystanie filtrów spełniających standardy EPA i HEPA pozwala na ograniczenie działania pyłów. Wykorzystanie filtrów reaktywnych biologicznie pozwala na ograniczenie szkodliwego działania bioaerozoli - w tym grzybicznych, bakteryjnych i wirusowych. Wykorzystanie jednego lub więcej filtrów chemicznych, pozwala na chemiczne usuwanie wielu grup substancji np. lotnych związków organicznych. Jeżeli co najmniej część wewnętrznej powierzchni termoelementu chłodniczego ma charakter hydrofobowy, korzystnie superhydrofobowy, uzyskuje się lepsze odrywanie, agregację i spływanie kropel. W zależności od m.in. mocy dobranego układu, konieczne może być dobranie radiatora, czyli wymiennika ciepła, pozwalającego na odbiór nadmiaru ciepła po zewnętrznej stronie maski. Gdy radiator posiada żebra odstające od termoelementu chłodniczego w sposób nierównomierny względem siebie, celowo w sposób nierównomierny na swojej długości, możliwe jest zmniejszenie hamowania przepływu przez radiator warstwą przyścienną i przyspieszenie wymiany ciepła, zwiększając skuteczność działania radiatora. Dodatkowy efekt zwiększania przepływu poprzez dodawanie kolejnego elementu konwekcji wymuszonej uzyskuje się przy skierowaniu wypływu jednostronnych zaworów wylotowych na radiator. Dodanie porowatej uszczelki może pozwolić na osiągnięcie celowej szczelności przy mniejszym nacisku na skórę, ograniczając tym samym podrażnianie jej przy długotrwałym stosowaniu. Zastosowanie wąsów wystających poza powierzchnię elementu chłodniczego może pozwalać na skuteczniejsze regulowanie temperatury wewnątrz całej maski. Tworzenie komfortu cieplnego i odbiór wilgoci w trakcie użytkowania maski przeciwpyłowej, w szczególności jako maski antysmogowej, może mieć pozytywny wpływ na odporność organizmu, zmniejszyć skłonność do zapadania na choroby, ograniczać wymieranie korzystnej mikroflory jamy ustnej oraz zapobiegać zagrzybianiu w głębi jamy ustnej.

Claims

PL 240 432 B1

Zastrzeżenia patentowe

1. Maska przeciwpyłowa, znamienna tym, że do korpusu maski (1) przymocowany jest co najmniej jeden termoelement chłodniczy (2), korzystnie w postaci dwupłytkowej, najkorzystniej w postaci ogniwa peltiera.
2. Maska według zastrzeżenia 1, znamienna tym, że termoelement chłodniczy (2) wyposażony jest w układ zasilania (3).
3. Maska według zastrzeżenia 1 lub 2, znamienna tym, że układ zasilania (3) posiada źródło zasilania (4), korzystnie w postaci jednej lub więcej baterii lub akumulatorów i kable zasilające (5).
4. Maska według zastrzeżenia 2 lub 3, znamienna tym, że układ zasilania (3) posiada sterownik zasilania (6), korzystnie w postaci przetwornicy impulsowej.
5. Maska według zastrzeżenia 2, 3 lub 4, znamienna tym, że układ zasilania (3) posiada gniazdo na jedno lub więcej źródeł zasilania, korzystnie w postaci baterii lub akumulatorów.
6. Maska według zastrzeżenia 1, 2, 3, 4 lub 5, znamienna tym, że na wewnętrznej stronie termoelementu chłodniczego (2) znajduje się układ skraplający wilgoć (7).
7. Maska według zastrzeżenia 1,2, 3, 4, 5 lub 6, znamienna tym, że układ skraplający wilgoć (7) posiada rynienki (8), korzystnie nachylone w dół w kierunku połowy szerokości termoelementu chłodniczego (2).
8. Maska według zastrzeżenia 7, znamienna tym, że jedna lub więcej rynienek (8) zwęża się w kierunku połowy szerokości termoelementu chłodniczego (2).
9. Maska według zastrzeżenia 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 lub 8, znamienna tym, że co najmniej część wewnętrznej powierzchni termoelementu chłodniczego (2) ma charakter hydrofobowy, korzystnie superhydrofobowy.
10. Maska według zastrzeżenia 7 lub 8, znamienna tym, że powierzchnia rynienek (8) ma charakter hydrofobowy, korzystnie superhydrofobowy.
11. Maska według zastrzeżenia 1,2, 3, 4, 5, 6, 7,.8, 9 lub 10, znamienna tym, że korpus maski (1) wyposażony jest w co najmniej jeden filtr (9), po wewnętrznej stronie, korzystnie wymienny.
12. Maska według zastrzeżenia 11, znamienna tym, że przynajmniej część filtrów (9) spełnia standard EPA, korzystnie spełnia standard HEPA13.
13. Maska według zastrzeżenia 11 lub 12, znamienna tym, że przynajmniej część filtrów (9) jest reaktywna biologicznie, korzystnie sojowa, kokosowa, bambusowa lub z węgla aktywnego.
14. Maska według zastrzeżenia 11, 12 lub 13, znamienna tym, że jeden lub więcej filtrów (9) jest filtrami chemicznymi.
15. Maska według zastrzeżenia 1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 lub 14, znamienna tym, że do zewnętrznej powierzchni termoelementu chłodniczego (2) przymocowany jest radiator (10).
16. Maska według zastrzeżenia 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 lub 15, znamienna tym, że korpus maski (1) wyposażony jest w co najmniej jeden jednostronny zawór wylotowy (11).
17. Maska według zastrzeżenia 1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 lub 16, znamienna tym, że dla maski ustawionej pionowo, kąt odchylenia w kierunku zewnętrznym górnej krawędzi termoelementu chłodniczego (2) od jego dolnej krawędzi wynosi od 3 do 50 stopni, korzystnie od 5 do 30 stopni, najkorzystniej od 5 do 15 stopni.
18. Maska według zastrzeżenia 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11,12, 13, 14, 15, 16 lub 17, znamienna tym, że termoelement chłodniczy (2) posiada w swojej dolnej części co najmniej jeden otwór (12) prowadzący na zewnątrz korpusu maski (1), korzystnie nachylony do dołu, korzystnie zwężający się ku zewnętrznej stronie korpusu maski (1).
19. Maska według zastrzeżenia 15, 16, 17 lub 18, znamienna tym, że radiator (10) posiada żebra (13) odstające od termoelementu chłodniczego (2) w sposób nierównomierny względem siebie.
20. Maska według zastrzeżenia 15, 16, 17, 18 lub 19, znamienna tym, że radiator (10) posiada żebra (13) odstające od termoelementu chłodniczego (2) w sposób nierównomierny na swojej długości.
21. Maska według .zastrzeżenia. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 lub 20, znamienna tym, że korpus maski (1) posiada na krawędziach co najmniej jedną uszczelkę (14), korzystnie porowatą.
22. Maska według zastrzeżenia 21, znamienna tym, że jedna lub więcej uszczelek (14) posiada wyżłobienia na substancję łagodzącą stany zapalne skory, korzystnie zawierającą wyciąg z aloesu.