SE534951C2 - Motordriven luftrenande respirator (PAPR) - Google Patents

Description

20 25 534 951 konversation, vid vissa masker kan det vara svårt att använda stetoskop och de kan ge upphov till klaustrofobi.

Det är uppenbart att sjukvårdspersonal genom att använda PAPR är mycket väl skyddade, men det föreligger fortfarande ett behov av förbättringar av existerande PAPRs. Också inom andra områden finns det alltid ett behov av bekväm, lättanvänd säkerhetsutrustning med förbättrade prestanda.

Uppfinningen Ett ändamål med uppfinningen är att tillhandahålla en PAPR som är lätt att använda och bekväm att bära, som inte interfererar med användningen av annan utrustning, och som har ett väsentligt reducerat fläktljud jämfört med existerande anordningar.

Ett annat ändamål med uppfinningen är att tillhandahålla ett sätt för tillverkning av en helmask för en PAPR med ett perfekt klart synfält.

Ytterligare ett ändamål med uppfinningen är att tillhandahålla en PAPR med en helmask för engångsanvändning.

Ytterligare ett ändamål med uppfinningen är att tillhandahålla en blåsapparat som ger upphov till ett minimum av fläktljud och med förmågan att styra trycket inne i helmasken, och företrädesvis att upprätthålla ett övertryck inne i masken.

Ytterligare ett ändamål med uppfinningen är att tillhandahålla en PAPR med en blàsapparatenhet som är placerad på insidan av helmasken och som är àteranvändbar med sitt eget àteruppladdningsbara batteri men med valmöjligheten att använda ett externt batteri anslutet via en ledning. 10 15 20 25 534 95¶ Ytterligare ett ändamål med uppfinningen är att tillhandahålla en helmask med integrerat filter, företrädesvis ett elektrostatiskt filter för minimering av strömningsmotståndet.

Dessa och andra ändamål med uppfinningen uppnås med den motordrivna luftrenande andningsapparaten enligt föreliggande uppfinning sådan den definieras i krav 1.

Föredragna utföringsformer och vidareutvecklingar av uppfinningen anges i underkraven.

Kort beskrivning av ritningarna Uppfinningen kommer att förklaras mer i detalj i den efterföljande beskrivningen av utföringsformer av uppfinningen, som visas på ritningarna, varvid Fig. 1 schematiskt visar en sprängvy av andningsapparaten enligt uppfinningen, Fig. 2 schematiskt visar en vy bakifrån av helmasken med blàsapparatenheten separerad från helmasken, Fig. 3 visar en vy motsvarande den i Fig. 2 med blàsapparatenheten installerad i helmasken, Fig. 4 visar en schematisk sprängvy av blàsapparatenheten i större skala, och Fig. 5 visar en alternativ utföringsform av en packning för helmasken innefattande en innermask.

Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer" I Fig. 1 illustreras en schematisk sprängvy av den motordrivna luftrenande andningsapparaten enligt uppfinningen med en helmask 1 visad till höger och en blàsapparatenhet 2 till 10 15 20 25 30 534 951 vänster. En tätning 3 är anordnad för tätning av helmaskens inre mot ansiktet.

Helmasken 1 är tillverkad i ett stycke, företrädesvis av PET (polyetentereftalat) genom vakuumformning. Även om PET är ett föredraget plastmaterial på grund av dess egenskaper, kan även andra plastmaterial användas. Synfältet 4 är en krökt yta, vars främsta del är indikerad med en linje 4a.

Enligt uppfinningen är synfältet klart och helt i avsaknad av deformerade områden eller distortioner, vilket uppnås genom tillverkning av helmasken av en transparent plast i ett stycke i en vakuumformningsprocess, varvid en plastfilm eller ett plastark värms, samtidigt som värme förhindras från att nå ett område motsvarande ett synfält hos helmasken. Under vakuumformningsprocessen ges synfältet en enkelkrökt form, och när de upphettade delarna av plasten efter formning i ett verktyg svalnat, kommer de att hålla kvar den enkelkrökta formen hos synfältet, som är helt klart med en perfekt sikt utan distortioner.

I höjd med pannan finns en kammare 5 för upptagning av blásapparatenheten 2, vilken kammare är öppen mot helmaskens insida, vilket visas tydligt i Fig. 2. Denna kammare 5 bildar en utskjutande del med en övre vägg 6, som sträcker sig väsentligen vinkelrätt från helmasken. I den kammarens övre vägg är tvà öppningar 7, 8 anordnade, vilkas funktion kommer att förklaras nedan. Vidare är den övre väggen utformad med en sarg 9. En filterenhet är utformad med ett yttre väggelement 10 avsett att förbindas med nämnda sarg. I den resulterande kammaren skall ett filterelement 11 inneslutas. Mellan filtret och den övre väggen på kammaren för blásapparatenheten är anordnat ett stöd 12 för filtret, vilket verkar som ett 10 15 20 25 30 534 55¶ distansorgan. Ett ventilsâte 13 kan vara integrerat med stödet, såsom illustreras i Fig. 1.

Det yttre väggelementet 10 har luftinloppsöppningar 14, vilka skall vara utformade att förhindra inträde av föroreningar i filterkammaren. Det kan till exempel vara nödvändigt att duscha när man bär helmasken, eller kan det regna när masken bärs utomhus.

Filterelementet 11 är företrädesvis ett elektrostatiskt filter, som har ett lågt strömningsmotstànd. Ett lämpligt elektrostatiskt filtermaterial är MES från Munktell Filter AB, Sverige. Filterelementet kan emellertid också vara ett HEPA- filter, ett kolfilter eller varje kombination av elektrostatiskt filter, HEPA-filter och kolfilter.

Enligt en utföringsform av uppfinningen är en envägsventil anordnad i öppningen 7 mellan blåsapparatenhetens kammare och filterenheten med ett flexibelt membran 15, tillverkat exempelvis av gummi eller ett material uppvisande egenskaper motsvarande de för gummi. Detta är en pålitlig och billig lösning. Om en mer linjär verkan önskas kan en ventil som arbetar med ett fjäderbelastat tätningselement användas.

I det område av helmasken som ligger i närheten av munnen är luftutloppet 16 anordnat. I den illustrerade utföringsformen är en utandningsventil anordnad i luftutloppet i form av en envägsventil uppvisande ett ventilsäte 17 och ett flexibelt membran 18 som öppnas under utandning, och stänger under inandning. Ett hus 19 är anordnat på utsidan av ventilen och uppvisande utloppsöppningar. Husets volym skall vara tillräcklig för att skapa en volym av utandningsluft utanför ventilen som förhindrar omgivande luft från att tränga in i ventilen under den tid det tar för denna att stänga när en 10 15 20 25 534 951 person som använder den motordrivna luftrenande andningsapparaten slutar andas ut och börjar andas in.

Packningen 3 som tätar helmasken 1 mot användarens ansikte är företrädesvis också vakuumformad i ett stycke. Den skärs eller stansas sedan så att den får en central öppning 20 anpassad till helmasken. Packningen är utformad med en form anpassad till formen på helmasken som har en sarg 21, vilken ligger invid helmaskens insidor, och har också ett veck 22 så att den anligger mot sargen 23 på helmasken och skapar därigenom dubbla tätningsytor mot användarens ansikte. Packningen är företrädesvis tillverkad av polyeten.

Flikar 24 är arrangerade runt helmaskens omkrets för att spänna helmasken över ansiktet med remmar som möts på baksidan av användarens huvud. Pà konventionellt sätt kommer en användare att kunna justera remmarna så att helmasken känns komfortabel att bära samtidigt som ett tillräckligt tryck utövas pà tätningen för att uppnå tätningseffekt mellan helmaskens inre och omgivningen. Andra arrangemang är givetvis också möjliga.

I Fig. 2 är en tätning 25 arrangerad runt öppningarna i den övre väggen av kammaren 5 för tätning mot blàsapparatenheten 2, som visas i sammansatt tillstànd. Ett snäpphakelement 26 är anordnat vid den ände av blàsapparatenheten som är vänd mot en bärare, vilket lösbart låser blásapparatenheten i helmasken i ett motsvarande säte 27 i helmasken. Snåpphakelementets utsträckning är avpassad så att när blàsapparatenheten är låst i helmasken ett tillräckligt tryck utövas pà tätningen 25 för att uppnå en önskad tätningseffekt runt öppningarna i den övre väggen av kammaren för blàsapparatenhetens. 10 15 20 25 30 534 955 Fig. 3 illustrerar blåsapparatenheten 2 installerad i sin kammare 5 i helmasken och med helmaskens tätning 3 företrädesvis permanent förbunden med helmasken.

I Fig. 4 visas en sprängvy av blåsapparatenheten enligt uppfinningen. Den omfattar ett hus med en undre del 28 och en övre del 29. Elektroniska komponenter är arrangerade på ett tryckt kretskort 30, som, när blàsapparatenheten är sammansatt, kommer att ligga i mitten av huset bildat av husets undre och övre del, vilket skapar två kammare.

I den undre kammaren 31 under det tryckta kretskortet finns ett utrymme för ett àteruppladdningsbart batteri och också för ytterligare operativa funktioner. Såsom visas schematiskt vid den främre änden av den undre husdelen är en membrantryckknapp 32 anordnad i väggen, liksom kontaktelement 33, vilka skall anslutas till det tryckta kretskortet. Sådana tryckknappar kan manövreras genom att pressa dem genom blàsapparatenhetens undre kammarvägg i helmasken. I en föredragen utföringsform av uppfinningen manövrerar en tryckknapp start/stopp-funktionen för blàsapparatmotorn, en annan tryckknapp manövrerar en LED- lampa anordnad vid den främre änden av blåsapparatenheten.

Vidare, även om detta inte visas i Fig. 4, är LED- indikatorlampor företrädesvis anordnade i den undre väggen av huset för att indikera t.ex. att blåsapparaten går, kvarvarande kapacitet i det àteruppladdningsbara batteriet, att ett förutbestämt tryck råder i helmasken, etc. Vidare kan ett anslutningsdon för anslutning av ett externt batteri via en ledning vara anordnat i en kammarvägg, vilket gör det möjligt att byta batterier utan att ta av sig helmasken.

I husets övre del är de funktionella delarna av blàsapparatenheten arrangerade. De elektroniska kretsarna som är i och för sig förut kända kommer inte att beskrivas i 10 15 20 25 30 534 951 detalj. En batteridriven motor 34 driver ett fläkthjul 35. I den utföringsform som visas på ritningarna har fläkthjulet ett axiellt inlopp 36 och radiella utlopp 37, men andra utformningar är också möjliga. Filtrerad luft sugs av flâkthjulet genom en öppning 38 i den övre delen av blàsapparatenhetens hus och genom öppningen i den övre väggen av blåsapparatenhetens kammare från filterenheten.

För att upprätthålla ett förutbestämt övertyck inne i helmasken omfattar blàsapparatenheten en differentialtrycksavkännare. I den utföringsform som illustreras i Figurerna 1 och 4 används en differentialtrycksomkopplare 39 med ett flexibelt membran 40 tillsammans med en kombination 41 av en sändare av IR-ljus och en mottagare för reflekterat IR-ljus R-ljus, som reflekterats fràn membranets yta. Omkopplaren innefattar nämnda flexibla membran 40 anordnat på ett avstånd ovanför det tryckta kretskortet 30 som definieras av ett distansorgan 42 och en kåpa 43, som är fastsatt på det tryckta kretskortet och uppvisar en kanal 44, som kommunicerar med filterenheten genom en av öppningarna 8 i den övre väggen av blásapparatenhetens kammare 5. Membranet 40 har en diameter som överstiger diametern som definieras av distansorganet eller ett säte för membranet i distansorganet eller i kåpan, och med ett fritt utrymme under och ovanför membranet.

När trycket i filterenheten överstiger trycket i helmasken kommer membranet att ”vända” nedåt, och när trycket i filtermasken överstiger trycket i filterenheten kommer membranet att ”vända” uppåt. Avkännaren som känner av det reflekterade IR-ljuset kommer att reagera och signaler kommer kommer att skickas till en mikroprocessor på det tryckta kretskortet, som med lämpliga kretsar kommer att reglera 10 15 20 25 30 534 951 blâsapparatmotorn i enlighet därmed för att upprätthålla ett önskat övertryck i helmasken.

Motorn 34 är en liten motor med avkännare, vilken styrs med en mikroprocessor. Mikroprocessorn tar också emot signaler avseende t.ex. tryck och batteriladdningsnivà. Baserat på mottagna datasignaler sänder mikroprocessorn ut hörbara och/eller visuella varningssignaler och instruktioner för motorns drift.

I Fig. 5 illustreras ytterligare en utföringsform av tätningen. Tätningen 50 har en integral del 51 som bildar en innermask som tätar en övre volym i helmasken fràn en nedre volym. En främre kant S2 av delen 51 anligger tätande mot helmaskens inneryta ovanför luftutloppet i helmasken. Såsom illustreras i Fig. 5 kommunicerar de övre och nedre volymerna via öppningar 53, 54. Envägsventiler kan vara anordnade i nämnda öppningar. I en alternativ utföringsfrom har en främre kant 52 gjorts flexibel för att täta mot den inre ytan av helmasken under utandning, och öppna under inandning. Ändamålet med innermasken är att reducera utandningsluftvolymen och förhindra uppbyggnad av C02 inne i helmasken i händelse av att blàsapparatenheten slutar arbeta.

Samtidigt medger detta användning av helmasken i APR-mod {Air Purifying Respirator], dvs. som luftrenande respirator.

För att göra den motordrivna luftrenande andningsapparaten (PAPR) enligt uppfinningen mer flexibel är det möjligt att förse den med en innermask, och i händelse av att innermasken inte är önskvärd, kan den avlägsnas. För att förenkla detta kan försvagningslinjer vara anordnade såsom illustreras i Fig. 5 med en streckad linje 55 i de områden, där innermasken är förbunden med tätningen 50.

Claims (14)

10 15 20 25 534 B51 lO Patentkrav

1. PAPR (motordriven luftrenande respirator) avsedd att användas i hälsofarliga miljöer, innefattande en helmask (1); en tätning (3) för tätning av helmasken mot en användares ansikte; ett luftinlopp; ett luftutlopp; en blàsapparatenhet (2), och en filterenhet (10 - 12), kännetecknad av att helmasken är tillverkad i ett stycke av en transparent plastfilm eller plastark i en vakuumformningsprocess så att den uppvisar ett klart synfält (4) utan distortioner med en enkelkrökt form, att helmasken uppvisar en kammare (5) i ett omrâde av helmasken (1) som är avsedd att ligga i höjd pannan hos en användare för inrymmande av blàsapparatenheten (2) så att den är innesluten i helmasken och att filterenheten (10 - 12) utgör en integral del av helmasken (1).

2. PAPR enligt krav 1, där nämnda helmask (1) med filterenhet (10 - 12) är en engángsprodukt.

3. PAPR enligt krav 1 eller 2, där helmasken (1) är tillverkad av PET.

4. PAPR enligt krav 1, där en envägsventil (17, 18) är anordnad i nämnda luftutlopp (16) med ett hus (19) som omger nämnda luftutlopp på utsidan av nämnda helmask, vilket omsluter en volym som är tillräcklig för att förhindra omgivande luft från att tränga in i ansiktsmasken innan ventilen stänger vid inandning.

5. PAPR enligt något av de föregående kraven, där en envägsventil (13, 15) är anordnad i luftinlopppet.

6. PAPR enligt något av de föregående kraven, där nämnda luftinlopp är anordnat mellan kammaren (5) för blåsapparatenheten och filterenheten (10 - 12). 10 15 20 25 534 955 ll

7. PAPR enligt nàgot av de föregående kraven, där filterenheten (10 - 12) omfattar ett elektrostatiskt filter, ett HEPA~filter, ett kolfilter eller en kombination därav.

8. PAPR enligt krav 1, nämnda tätning omfattar en integral del (51) som tjänar som en innermask som tätar mot en insida av helmasken (1) för minimering av utandningsvolymen inne i helmasken.

9. PAPR enligt krav 8, där nämnda innermask (51) har luftinloppsöppningar (53, 54).

10. PAPR enligt krav 9, där envägsventiler är anordnade i nämnda öppningar (53, 54).

11. PAPR enligt något av kraven 8 - 10, där nämnda innermask (51) tätande samverkar med en insida av helmasken (1) vid utandning, men tillåter luft att passera när ett tryck ovanför nämnda innermask överstiger trycket i nämnda innermask.

12. PAPR enligt något av de föregående kraven, där blàsapparatenheten (2) omfattar en differentialtrycksavkännare (39).

13. PAPR enligt krav 12, där nämnda differentialtrycksavkän- nare (39) omfattar en sändare av IR-ljus, en mottagare av reflekterat IR-ljus, och en IR-ljus reflekterande yta som reagerar för en tryckskillnad mellan helmaskens utsida och insida.

14. PAPR enligt krav 13, där ytan som reflekterar IR-ljus är ytan pä ett flexibelt membran (40) anordnat i blåsapparatenheten (2) och som kommunicerar på en sida med omgivningstryck och på den andra sidan med trycket som råder på helmaskens (1) insida.