DE69635376T2

DE69635376T2 - Chirurgischer helm

Info

Publication number: DE69635376T2
Application number: DE69635376T
Authority: DE
Inventors: Jr. Ron THOMAS; G. Roger IGNON; William Cohen
Original assignee: Stackhouse Inc Palm Springs; Stackhouse Associates Inc
Current assignee: Stackhouse Inc Palm Springs; Stackhouse Associates Inc
Priority date: 1995-08-28
Filing date: 1996-08-23
Publication date: 2006-07-27
Anticipated expiration: 2016-08-24
Also published as: EP0847295A4; CA2230616C; JPH11511359A; EP0847295B1; EP0847295A1; CA2230616A1; DE69635376D1; WO1997007856A1; US5592936A

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Luftfilterungssystem, und insbesondere bezieht sie sich auf ein Luftfilterungssystem, welches auf dem Kopf eines Benutzers zu tragen ist und das Luft filtert, die sich in das Luftfilterungssystem hinein und aus ihm hinaus bewegt.
Hintergrund der Erfindung
Viele persönliche Luftfilterungssysteme sind durch den Stand der Technik vorgeschlagen worden. Die meisten dieser Vorrichtungen umfassen einen Helm und ein kompliziertes Luftfilterungs- und Zirkulationssystem. Die Herstellungskosten der meisten dieser Systeme sind hoch. Luftfilterungssysteme aus dem Stand der Technik, die schwer oder hinderlich sind, reduzieren die Leistung des Benutzers signifikant. Zum Beispiel mag ein Arzt eine Einschränkung des Sichtbereiches erfahren oder eine Einschränkung der Bewegung durch Helme mit kleinen Sichtfenstern oder mit sperrigem Design. Das Gewicht eines Helmes für ein persönliches Luftfilterungssystem muss so gering wie möglich sein, um Ermüdung und Stress in Verbindung mit einer durch einen Arzt vorgenommenen langen chirurgischen Prozedur zu reduzieren. Sogar Techniker in Reinräumen der Halbleiter-Chip Fertigung, beispielsweise, benötigen persönliche Luftfilterungssysteme, die nicht schwer und komplex sind, keine Einschränkung der Sicht und Bewegung aufweisen und erschwinglich sind. Es wird ein effektives Design benötigt, das die Leistung des Benutzers nicht reduziert.
Das U.S. Patent Nummer 5,054,480 von Bare et al., das am 8. Oktober 1991 gewährt wurde, offenbart ein Filterungskontrollsystem für einen Luftstrom, das von einem Benutzer getragen wird, wenn ein kontrollierter Luftstrom und eine kontrollierte Luftfilterungsumgebung benötigt oder gewünscht wird. Das persönliche Luftfilterungssystem umfasst ein System von Luftkanälen für zirkulierende Luft. Mindestens ein Einlasslüfter befindet sich in der Nähe des oberen Endes des Helms, und ein Auslasslüfter befindet sich in der Nähe der unteren Rückseite des Helms. Der größte Teil der Luft wird nur durch die Luftkanäle befördert, und spezielle Filter sind über jedem der Einlass- und Auslasslüfter angebracht. Der Helm dieses Systems ist sperrig, kompliziert und auch schwer durch die große Anzahl einzelner Luftkanäle und Lüfter.
Ein anderes Helm-Luftfilterungssystem ist im U.S Patent Nummer 4,901,716 von Stackhouse et al. offenbart, gewährt am 20. Februar 1990. Dieses System ist für die Verwendung in einem Reinraum bestimmt und zieht die Außenluft zwecks Filterung in den Helm. Die in den Helm eintretende Luft ist nicht gefiltert, aber eine Anzahl von Klappenventilen verhindert, dass Verunreinigungen vom Träger und diese ungefilterte Luft den Helm verlassen. Die Luft wird gefiltert, wenn sie durch ein angetriebenes Filtersystem aus dem Helm abgesaugt wird. Solch ein System könnte einem Arzt keinen Schutz bieten, da die in das System eintretende Luft nicht gefiltert ist.
U.S. Patent Nummer 3,525,334 von Braman et al. offenbart eine Zusammensetzung von Kleidungsstücken, um Personenverunreinigung beim Zugang in eine Arbeitsumgebung zu verhindern. Die Zusammensetzung von Kleidungsstücken umfasst einen Helm, Jacke und Hose und ist beschriebenermaßen verwendbar für die Nutzung in Reinräumen und ähnlichen Bereichen geringer Verunreinigung.
Ein am Helm angebrachtes Luft-Klimatisierungssystem wird im U.S. Patent No. 5,193,347 von Apisdorf beschrieben. Diese Apparatur umfasst eine Wärmeabsorptionsseite und eine Wärmeableitungsseite, aber filtert die Luft nicht, die in den Helm eintritt oder austritt. Keines dieser Filterungssysteme aus dem Stand der Technik stellt ein komfortables, leichtgewichtiges Luftfilterungssystem von einfachem und wirtschaftlichen Design bereit. Auch stellt keines der Systeme aus dem Stand der Technik ein Entlüftungsloch nahe dem oberen Ende des Helms bereit, um es warmer Luft vom Kopf des Benutzers, vom Atem oder vom Lüfter-Mechanismus zu ermöglichen, daraus zu entweichen.
Zusammenfassung der Erfindung
Das Luftfilterungssystem der vorliegenden Erfindung filtert einfach und effizient eintretende und austretende Luft. Ein Hauptstrukturelement des Luftfilterungssystems ist das einheitliche Helmelement, das über den Kopf des Benutzers passt. Das einheitliche Helmelement umfasst sowohl eine vordere Öffnung nahe der Stirn des Benutzers als auch eine rückwärtige Öffnung nahe dem oberen hinteren Teil des Kopfes des Benutzers. Andere Öffnungen, zusätzlich oder als Alternative zu der vorderen Öffnung, können enthalten sein, um, beispielsweise, einen Luftstrom an der Seite oder zum Hinterteil des Kopfes hinzuzufügen. Das einheitliche Helmelement ist geformt und daher eine einfache und wirtschaftliche Konstruktion.
Ein innerer Kanal verbindet die vordere Öffnung mit der rückwärtigen Öffnung, und ein über der rückwärtigen Öffnung angebrachter Lüfter bewegt Luft zwischen den beiden Öffnungen. Ein Haubenfilter und ein Gesichtsschutz passen über das einheitliche Helmelement. Der Haubenfilter filtert die durch die rückwärtige Öffnung strömende Luft, und filtert außerdem Luft, die durch den rückwärtigen Teil des Haubenfilters strömt.
Nur ein einziger Lüfter wird benötigt, um Luft in den Haubenfilter einzuziehen und Luft aus dem Haubenfilter zu ent fernen. Der Lüfter ist über der rückwärtigen Öffnung angebracht. Dieser Standort verteilt das Gewicht in geeigneter Weise auf dem oberen hinteren Teil des Kopfes des Benutzers und reduziert so Belastung und Ermüdung des Benutzers. Ein zweiter Filter für zusätzliche Filterleistung kann zusätzlich zum Haubenfilter verwendet werden und kann unter dem Haubenfilter oder über der rückwärtigen Öffnung platziert werden.
Eine in dem einheitlichen Helmelement zwischen der vorderen und der rückwärtigen Öffnung angeordnete mittlere Öffnung , die aber nicht mit dem inneren Kanal verbunden ist, stellt eine Lüftungsfunktion bereit, die es warmer Luft erlaubt, zum oberen Teil des Kopfes des Benutzers zu gelangen, bevor sie durch den Haubenfilter austritt.
Das einheitliche Helmelement ist leichtgewichtig, einfach im Design und kann zu relativ niedrigen Kosten hergestellt werden, indem ein Blasformverfahren verwendet wird. Das einheitliche Helmelement passt über den oberen Teil des Kopfes des Benutzers und stellt eine Fahrradhelm ähnliche Passform für Komfort und Benutzer-Annehmlichkeit bereit.
Zusätzlich zu dem leichtgewichtigen einheitlichen Helmelement, reduziert die Verwendung nur eines einzigen Lüfters für das Einziehen in und Ausstoßen aus dem Luftfilterungssystem Geräusch und Gewicht und erhöht ferner die Zuverlässigkeit aufgrund von weniger sich bewegenden Teilen.
Zusätzlich kann ein einziges Batteriepack die Luftfilterung länger als der Stand der Technik antreiben, da ein einziger Lüfter weniger Leistung benötigt.
Dieser Lüfter ist unter Verwendung eines lösbaren Elements abnehmbar über der rückwärtigen Öffnung angebracht. Das lösbare Element kann einen sekundären Filter für verbesserte Filterfähigkeiten aufnehmen.
Die mittlere Öffnung, die sich zwischen der vorderen und der rückwärtigen Öffnung befindet, erlaubt dem Benutzer an einen optionalen, einstellbaren Scheitel- bzw. Wirbelgurt zu ge langen während das einheitliche Helmelement aufgesetzt ist. Dies erlaubt es dem Benutzer, den Scheitel- bzw. Wirbelgurt durch die mittlere Öffnung einzustellen ohne das Luftfilterungssystem zu entfernen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht des Luftfilterungssystems des vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiels;
2 ist eine teilweise demontierte perspektivische Ansicht des Luftfilterungssystems von einem bevorzugten Ausführungsbeispiel.
3 ist eine perspektivische Ansicht der Unterseite des Luftfilterungssystems der vorliegenden Erfindung ohne Gesichtsschutz und Haubenfilter;
4 ist eine perspektivische Ansicht des einheitlichen Helmelements des Luftfilterungssystems entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel; und
5 zeigt das Luftfilterungssystem des vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiels.
Detaillierte Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
Bild 1 betrachtend, ist das Luftfilterungssystem 10 mit dem daran angebrachten Haubenfilter 34 wie auch dem Kappenfilter 32 illustriert. Sowohl der Haubenfilter 34 wie auch der Kappenfilter 32 können separat verwendet werden, oder diese beiden Filter können für maximale Filterung gemeinsam verwendet werden. Der Haubenfilter 34 umfasst eine vordere Hälfte, gebildet aus einem undurchlässigen Material 11, einen Gesichtsschutz 36 und eine rückwärtige Hälfte, gebildet aus einem durchlässigen Filtermedium 13. Luft tritt in das Luftfilterungssystem 10 durch einen oberen Teil des durchlässigen Filtermediums 13 in Richtung des Pfeils A1 ein und verlässt das Luftfilterungssystem 10 durch verbleibende Teile des durchlässigen Filtermediums 13 in Richtung der Pfeile A2.
Das Luftfilterungssystem 10 umfasst allgemein ein einheitliches Helmelement 12, welches in einem Stück geformt bzw. gegossen sein kann. Das einheitliche Helmelement 12 ist in dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel blasgeformt, kann aber zum Beispiel auch spritzgegossen oder vakuumgeformt werden. Der Haubenfilter 34 und ein blasenförmiger Gesichtsschutz 36 passen über das einheitliche Helmelement 12. In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann der Gesichtsschutz flach oder halb gekrümmt sein. Das einheitliche Helmelement 12 umfasst eine Befestigungsvorrichtungen für die Befestigung des Haubenfilters 34 an dem einheitlichen Helmelement 12. In dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst die Befestigungsvorrichtung einen Klettverschluss 53, der nahe dem Vorderteil des einheitlichen Helmelements 12 angebracht ist. In dieser Weise wird der Haubenfilter 34 über dem einheitlichen Helmelement 12 angebracht und an dem Klettverschluss 53 befestigt
Der untere Teil des Haubenfilters 34 passt um den Nacken des Benutzers. Dieser untere Teil kann dehnbar sein, um das einheitliche Helmelement 12 und den Kopf des Benutzers zu umspannen, oder der Haubenfilter 34 kann teilweise abgenommen werden, um eine enge Anpassung an das einheitliche Helmelement 12 zu gewähren. Konventionelle Vorrichtungen zum Abnehmen und zur Wiederbefestigung des Haubenfilters 34, wie Klettverschluss, Reißverschlüsse oder Knöpfe können verwendet werden.
Das einheitliche Helmelement 12 umfasst eine rückwärtige Öffnung 14 (Bild 2), eine mittlere Öffnung 16 und eine vordere Öffnung 18 (Bild 3). Ein Bereich des einheitlichen Helmelements 12 zwischen der rückwärtigen Öffnung 14 und der vorderen Öffnung 18 ist ausgehöhlt, um derart Luftführungsvorrichtungen bereit zu stellen. Luft, die durch den oberen Teil des durch lässigen Filtermediums 13 in Richtung des Pfeils A1 strömt, strömt durch die rückwärtige Öffnung 14 und bewegt sich durch die Luftführungsvorrichtungen in Richtung des Pfeils A3. Die Luft teilt sich somit um die mittlere Öffnung 16 herum und fließt nahe dem Vorderteil des einheitlichen Helmelements 12 zusammen, bevor sie herunter und durch die vordere Öffnung 18 strömt. Luft, die durch vordere Öffnung 18 strömt, strömt über das Gesicht des Benutzers herunter in Richtung des Pfeils A4.
Ein lösbares Element 29, das auf den hinteren Teil des einheitlichen Helmelements 12 passt, nimmt einen Lüfter 28 auf (Bild 2). Der Lüfter 28 hat vorzugsweise einen Vorwärts- und einen Rückwärtsmodus und bietet auch zwei Rotationsgeschwindigkeiten. Im Vorwärtsmodus zieht der Lüfter 28 Luft durch das durchlässige Filtermedium 13 in Richtung auf A1 durch die rückwärtige Öffnung 14 und durch die Luftführungsvorrichtungen in eine Richtung des Pfeils A3. Die durch die rückwärtige Öffnung 14 sich bewegende Luft wird somit durch das durchlässige Filtermedium 13 gefiltert und kann außerdem durch den Kappenfilter 32 gefiltert werden, wenn der Kappenfilter 32 für zusätzliche Filterung benutzt wird. Wenn zusätzliche Filterung nicht gewünscht wird, kann das Luftfilterungssystem 10 ohne den Kappenfilter 32 benutzt werden.
Wie in Bild 2 gezeigt, ist das lösbares Element 29 an dem einheitlichen Helmelement 12 mittels eines Halteknopfes 40 befestigt. Spezifisch passt ein Lappen oder ein Knopf 52 des einheitlichen Helmelements in die Öffnung 50 des lösbaren Elements 29, und der Lappen 37 passt in den Schlitz 42. Der Halteknopf 40 passt durch eine Öffnung 38 in dem Lappen 37 und durch eine Öffnung (nicht gezeigt) in dem einheitlichen Helmelement 12. Andere Vorrichtungen, wie Klettverschlüsse beispielsweise, können verwendet werden (anstelle des Halteknopfes 40, des Knopfes 52, der Öffnung 50, des Lappens 37 und des Schlitzes 42), um das lösbares Element 29 abnehmbar an dem einheitlichen Helmelement 12 zu befestigen.
Ein Perimeter 59 des einheitlichen Helmelements 12 ist kleiner als ein entsprechender Perimeter 60 des lösbares Elements 29. Wenn das lösbare Element 29 über den Perimeter 59 des einheitlichen Helmelements 12 angebracht wird, erzeugt der Perimeter 60 um den rückwärtigen Teil des einheitlichen Helmelements 12 herum eine Rille. Der Kappenfilter 32 umfasst ein elastisches Band 33, das in die Rille passt, die von dem Perimeter 60 gebildet wird. Zusätzlich zum Bereitstellen eines Mittels zum Befestigen des Kappenfilters 32 über der rückwärtigen Öffnung 14 des einheitlichen Helmelements 12, berücksichtigt das lösbare Element 29 auch den einfachen Zugang zum Lüfter 28 und den zugehörigen Komponenten für Reparatur und Wartung. Wenn das lösbare Element 29 vom Helm abgenommen ist, kann das einheitliche Helmelement 12, wie in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gezeigt, für ein einfaches Reinigen eingetaucht werden.
In dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein Wipp-Schnellschalter 62 an dem lösbaren Element 29 angebracht, der eine bequeme Schaltmöglichkeit für hohe und niedrige Geschwindigkeit des Lüfters 28 zur Verfügung stellt. Ein Leitungskabel 64 versorgt das lösbare Element 29 mit Versorgungsspannung von dem Batterie – und Steuerungs-/Regelungspack 66. Das Batterie- und Steuerungspack 66 umfasst vorzugsweise ein 4,8 Volt NiCad -Batteriepack mit vier 1,2 Volt Batterien in Reihe. Das Batterie- und Steuerungspack 66 umfasst weiterhin zwei Auslass-Buchsen für die Leitungskabel 64, eine Ladebuchse, einen Ein/- Aus-Schalter und mehrere LEDs zum Anzeigen der Zustände des Batterie- und Steuerungspacks, wie "Laden" und "Bereit". Das Batterie- und Steuerungspack 66 umfasst vorzugsweise eine Befestigungsvorrichtung zum Anbringen an dem Gürtel oder anderen geeigneten Stellen des Benutzers.
Die rückwärtige Öffnung 14 (Bild 2) verbindet die Außenfläche 44 (Bild 2) des einheitlichen Helmelements 12 mit der Innenflächen 48 (Bild 2) des einheitlichen Helmelements 12. Die Luftführungsvorrichtung ist im allgemeinen durch die Innenfläche 48 geformt. Die vordere Öffnung 18 (Bild 3) verbindet die Innenfläche 48 mit der Innenfläche 46 wie auch mit der Außenfläche 44 des einheitlichen Helmelements 12.
Ungleich der vorderen Öffnung 18 und der rückwärtigen Öffnung 14, ist die mittlere Öffnung 16 gegenüber der Innenfläche 48 abgeschlossen. Diese mittlere Öffnung 16 stellt eine Lüftungsfunktion für erwärmte Luft vom Atem des Benutzers, vom Kopf des Benutzers oder vom Lüfter 28 und zugehörigen Komponenten zur Verfügung. Jegliche warme Luft kann somit durch die mittlere Öffnung 16 hindurchgehen und aus dem durchlässigen Filtermedium 13 austreten. Die Vorteile der mittleren Öffnung 16 sind beispielsweise, dass das Gewicht des einheitlichen Helmelements 12 reduziert wird und auch die Ausdünstung aus dem Kopf des Benutzers reduziert wird, wenn er das einheitliche Helmelement 12 trägt.
Ein weiterer Vorteil der mittleren Öffnung 16 ist, dass sie es dem Benutzer erlaubt durch die mittlere Öffnung 16 zu langen und das einstellbare Verbindungselement 22 zu greifen ohne das einheitliche Helmelement 12 zu entfernen, um derart die Länge des Scheitel- bzw. Wirbelgurtes 20 einzustellen. Das einstellbare Verbindungselement 22 verbindet die rechten und die linken Teile eines Scheitel- bzw. Wirbelgurtes 20.
Der Scheitel- bzw. Wirbelgurt 20 berührt den oberen Teil des Kopfes des Benutzers und ist an einem Stirngurt 24 befestigt. Der Scheitel- bzw. Wirbelgurt 20 ist mittels des Drehpunktes 21 drehbar am Stirngurt 24 befestigt, der vorzugsweise eine Niete umfasst.
Ein hinterer Gurt 43 berührt das Hinterteil des Kopfes des Benutzers. Der Stirngurt 24, der hintere Gurt 43 und der Scheitel- bzw. Wirbelgurt 20 können von dem Luftfilterungssystem 10 entfernt werden, um das Gesamtgewicht des Luftfilterungssystems 10 zu reduzieren und eine andere Anpassung zu ermöglichen. Da der Stirngurt 24 durch den Reibungsknopf 23 mit dem Luftfilterungssystem 10 verbunden ist, kann der Reibungsknopf 23 entfernt werden um derart den Stirngurt 24, den hinteren Gurt 43 und den Scheitel- bzw. Wirbelgurt 20 zu entfernen. Der Reibungskopf 23 kann auch vertikal in einem vertikalen Schlitz bewegt werden oder in einer Mehrzahl von Öffnungen mit vertikalem Zwischenraum, um derart den Stirngurt 24, den hinteren Gurt 43 und den Scheitel- bzw. Wirbelgurt 20 vertikal zu bewegen und so unterschiedliche Größen von Benutzer-Köpfen aufzunehmen. Dies Konfiguration berücksichtigt das vorliegende bevorzugte Ausführungsbeispiel, in dem der Scheitel- bzw. Wirbelgurt 20 nicht verwendet wird.
Der Reibungsknopf 23 passt durch eine Öffnung (nicht gezeigt) in einem Außenarm 25 (Bild 3) des Stirngurtes 24. Eine Mehrzahl von Öffnungen kann in der Gesichtsschutzhalterung 19 angebracht sein, um verschiedene Befestigungspositionen des Außenarms 25 am Luftfilterungssystem 10 zu ermöglichen. Der Reibungsknopf 23 befestigt den Außenarm 25 am Luftfilterungssystem 10, indem er auch in eine Öffnung (nicht gezeigt) der Gesichtsschutzhalterung 19 (Bild 4) passt.
Der Klettverschluss 53 passt auf die Gesichtsschutzhalterung 19. Die Gesichtsschutzhalterung 19 ist vorzugsweise nicht transparent, kann aber, in einem alternativen Ausführungsbeispiel, ein transparentes Material für einen vergrößerten Sichtbereich des Benutzers umfassen. Beispielsweise kann das Luftfilterungssystem 10 ohne den Haubenfilter 34 verwendet werden, aber mit dem Kappenfilter 32 und einem separaten Gesichtsschutz 46, der direkt an dem Klettverschluss 13 angebracht ist. In dieser Konfiguration behindert die Gesichtsschutzhalterung 19, die beispielsweise durch zwei benachbarte Muttern und Bolzen 70 oder alternativ durch Nieten an dem ein heitlichen Helmelement 12 befestigt ist, den Bereich des Benutzers nicht.
Bild 3 betrachtend, wird ein Gesichtsschutz-Befestigungsstift 64, der mit einer Gesichtsschutzhalterung 19 verbunden ist, durch eine Öffnung in dem einheitlichen Helmelement 12 geführt und daran befestigt unter Benutzung eines Bolzens 65 oder alternativ einer Niete. In dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Gesichtsschutzhalterung 19 integral mit dem einheitlichen Helmelement 12 gebildet. Wie in Bild 3 gezeigt, ist ein Stirnpolster 25 beispielsweise mittels eines Klettverschlusses am Stirngurt 24 angebracht. Zwei obere Kopfpolster 62 sind ähnlich am oberen inneren Teil des einheitlichen Helmelements 12 befestigt. Ein Scheitel- bzw. Wirbelgurtpolster 71 ist ähnlich an dem Gurt befestigt und nimmt die Vorrichtung 23 des verstellbaren Verbindungselementes 22 auf.
Bild 4 illustriert das einheitliche Helmelement 12, das entsprechend der vorliegenden Erfindung geformt ist. Das einheitliche Helmelement 12 ist sowohl an der Gesichtsschutzhalterung 19 wie auch an dem lösbaren Element 29 befestigt gezeigt. Entsprechend dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel stellt das Blasformen des einheitlichen Helmelements 12 in der dargestellten Form Effizienz in der Herstellung und funktionale Vielseitigkeit bereit.
Das einheitliche Helmelement 12 erlaubt leichtgewichtige, vielseitige und komfortable Betriebsmodi. Die Positionierung der rückwärtigen Öffnung 14 nahe der Rückseite des einheitlichen Helmelements 12 platziert das Gewicht des Lüfters und der Lüfterkomponenten am Schwerpunkt des Kopfes eines Arztes, wenn der Arzt operiert. Diese Platzierung der rückwärtigen Öffnung 14 reduziert das Problem des Kippens nach vorne und nach hinten von Helmen nach dem Stand der Technik durch Verschieben des Schwerpunktes relativ zum Schwerpunkt des Kopfes des Benutzers, wenn dieser hoch oder nach unten schaut. Die Fahrrad passform des einheitlichen Helmelements 12 in Kombination mit der Anordnung des Lüfters in der rückwärtigen Öffnung 14, erlaubt es, das Luftfilterungssystem 10 komfortabel und effektiv ohne den Scheitel- bzw. Wirbelgurt 20 zu nutzen. Die mittlere Öffnung 16 reduziert das Gewicht des einheitlichen Helmelements 12 und erhöht weiterhin signifikant die Festigkeit des einheitlichen Helmelements 12.
Für Anwendungen, für die eine starke Filterung nicht gefordert ist, kann ferner der Kappenfilter 32 alleine ohne den Haubenfilter 34 benutzt werden. In dieser Konfiguration ist der Kappenfilter 32 über der rückwärtigen Öffnung 14 platziert, um einen Strom gefilterter Luft quer herunter über das Gesicht des Benutzers zur Verfügung zu stellen. Der Gesichtsschutz kann verwendet werden oder nicht. Der Benutzer wird indes oft wünschen, den Gesichtsschutz zum zusätzlichen Schutz zu verwenden. Andere Konfigurationen der vorliegenden Erfindung, einschließlich der Verwendung des Haubenfilters 34, können von dem Benutzer entsprechend seiner Präferenzen ausgeführt werden.
Da der Haubenfilter abnehmbar am lösbaren Element 29 angebracht ist, können verschiedenartige Haubenfilter 32, von denen jeder eine unterschiedliche Filtercharakteristik haben kann, in austauschbarer Weise mit dem Luftfilterungssystem 10 der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Bild 5 zeigt das Luftfilterungssystem 10 mit dem hinteren Gurt 43 und der Gesichtsschutzhalterung 19, aber ohne den Scheitel- bzw. Wirbelgurt 20. Die alleinige Verwendung des hinteren Gurtes 43 und der Gesichtsschutzhalterung 19 ist das derzeit bevorzugte Ausführungsbeispiel. Das Luftfilterungssystem 10 der vorliegenden Erfindung stellt eine Spritzschutz- oder eine Gesichtsmasken-Level-Filtrierung zur Verfügung. Das Luftfilterungssystem 10 schützt sowohl den Benutzer wie auch den Patienten. Das Luftfilterungssystem des vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiels sorgt für mindestens sechs Stunden unun terbrochenen Batteriebetrieb, wenn es durch ein Nickel-Cadmium (NiCad) Batteriepack angetrieben wird. Ferner können Togas anstelle des Kappenfilters 34 verwendet werden, und lösbare Elemente 29 können für einfachen Austausch bei der Verwendung separat getragen werden.
Der einzelne Lüfter 28 des Luftfilterungssystems 10 sorgt mit nur einer Batterie für eine wesentlich längere Lebensdauer des Produktes, da dieser Lüfter 28 sowohl für die Luftzuführung wie auch für Luftabführung verwendet wird. Der positive Druck, der durch die nach Innen gerichteten Luftströmung durch die rückwärtige Öffnung 14 erzeugt wird, treibt erwärmte Luft um den Kopf des Benutzers und aus dem durchlässigen Filtermedium 13 heraus. Austretende Luft tritt nur über das durchlässige Filtermedium 13 auf der Rückseite des Haubenfilters 34 aus und somit verhindert das undurchlässige Material 11 im Vorderteil des Haubenfilters 34 im Wesentlichen, dass Luft über dem Patienten austritt. Die einzigartige Anordnung dieses undurchlässigen Materials im vorderen Teil des Haubenfilters 34 sorgt auch für zusätzliche Spritzschutz. Wenn der Haubenfilter 32 in Kombination mit dem Kappenfilter 34 verwendet wird, sorgt dies für ein hohes Filterungsniveau. Mit der vorliegenden Erfindung ist eine große Vielfalt von Filterungsniveaus verfügbar, abhängig von der Kombination von Kappenfilter 34, Haubenfilter 32 und den jeweiligen für beide benutzten Materialien.
Obwohl beispielhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt und beschrieben worden sind, könne von einem durchschnittlichen Fachmann viele Änderungen, Modifikationen oder Substitutionen vorgenommen werden, ohne notwendigerweise von dem Umfang dieser Erfindung abzuweichen, wie sie durch die anhängenden Ansprüche definiert ist.

Claims

Luftfilterungssystem, das auf dem Kopf eines Benutzers zu tragen ist, wobei das Luftfilterungssystem einschließt: (a) ein einheitliches Helmelement (12) mit: (i) einer Außenfläche (44), die eine rückwärtige Öffnung (14) definiert, die sich über einen oberen, rückwärtigen Teil des Kopfes des Benutzers positionieren lässt; und (ii) eine Innenfläche (48), die wenigstens eine Wand einschießt, die wenigstens einen Teil einer vorderen Öffnung (18) definiert, die sich über einen vorderen Teil des Kopfes des Benutzers positionieren lässt; (b) einen Haubenfilter (34), der an das einheitliche Helmelement so anschließbar ist, dass er sich über die rückwärtige Öffnung erstreckt; (c) wenigstens eine Wand, die die Außenfläche mit der Innenfläche verbindet, wobei die Wand wenigstens eine Öffnung (16) definiert, die zwischen den vorderen und rückwärtigen Öffnungen positioniert ist, wobei sich besagte wenigstens eine Öffnung über einen oberen, mittleren Teil des Kopfes des Benutzers positionieren lässt und besagte wenigstens eine Öffnung durch die Außenfläche und die Innenfläche des einheitlichen Helmelements hindurchgeht; (d) wenigstens einen Kanal, der sich ab der rückwärtigen Öffnung zur vorderen Öffnung erstreckt, wobei der Kanal betriebsfähig ist, Luft zwischen der rückwärtigen Öffnung und der vorderen Öffnung zu leiten; (e) einen im Wesentlichen horizontalen, unteren Perimeter, der durch die Außen- und Innenflächen gebildet wird, wobei der untere Perimeter über der Augenhöhe des Benutzers positioniert wird; (f) einen Gesichtsschutz (36), der an das einheitliche Helmelement anbringbar ist, wobei der Gesichtsschutz eine Blasenform hat; (g) einen vorderen Teil des Haubenfilters und einen rückwärtigen Teils des Haubenfilters, wobei der vordere Teil aus einem im Wesentlichen undurchlässigen Material (11) konstruiert ist, der rückwärtige Teil aus einem im Wesentlichen durchlässigen Filtermedium (13) konstruiert ist; und (h) ein Luftzirkuliermittel (29), das angrenzend an die rückwärtige Öffnung positioniert ist, wobei das Luftzirkuliermittel betriebsfähig ist, Luft zwischen einer Außenseite und einer Innenseite des Luftfilterungssystems so zu zirkulieren, dass die Luft wie folgt zirkuliert wird: (i) in einer Richtung durch einen ersten Bereich im rückwärtigen Teil des Haubenfilters, danach durch die rückwärtige Öffnung, dann durch den Kanal, dann durch die vordere Öffnung, dann über das Gesicht des Benutzers und dann durch einen zweiten Bereich des rückwärtigen Teils des Haubenfilters; oder (ii) in einer entgegengesetzten Richtung durch den zweiten Bereich des rückwärtigen Teils des Haubenfilters, dann über das Gesicht des Benutzers, dann durch die vordere Öffnung, dann durch den Kanal, dann durch die hintere Öffnung und dann durch den ersten Bereich des rückwärtigen Teils des Haubenfilters.
Luftfiltersystem wie in Anspruch 1 beansprucht; einschließlich: einer Vielheit von Kanalteilen, die den Kanal konstituieren, einschließlich eines ersten Kanalteils, das entlang einer Seite der Kopfoberseite des Benutzers positioniert ist und ein zweiter Kanalteil entlang einer zweiten Seite der Kopfoberseite des Benutzers positioniert ist, wobei der erste Kanalteil und der zweite Kanalteil die wenigstens eine Öffnung (16) umgeben und wobei die, durch die rückwärtige Öffnung geleitete, Luft (A1) dies in Form eines Einzelluftstrom bewerk stelligt und die, durch besagte Kanalteile geleitete, Luft (3) dies in Form eines gespaltenen Luftstroms bewerkstelligt, der an der rückwärtigen Öffnung zusammentrifft.
System nach Anspruch 1 oder 2, wobei Luft (A2), die durch die rückwärtige Öffnung strömt, schließlich durch einen dazwischenliegenden, rückwärtigen Teil der Haube (34) und aus dem Luftfiltrierungssystem strömt.
System nach einem beliebigen, vorherigen Anspruch, einschließlich eines Stirngurts (24), der umfasst: ein linkes Ende, das an einem linken Anschlusspunkt des Helmelements (12) angeschlossen ist; und ein rechtes Ende, das am rechten Anschlusspunkt des Helmelements (12) angeschlossen ist, wobei sich das linke Ende und das rechte Ende zusammen ab dem linken Anschlusspunkt zum rechten Anschlusspunkt erstrecken.
System nach Anspruch 4, wobei der Stirngurt (24), das Luftzirkuliermittel (29) und der zweite Bereich des rückwärtigen Teils des Haubenfilters (32) alle geeignet sind, vom einheitlichen Helmelement (12), zwecks Tauchreinigung des einheitlichen Helmelements (12), entfernt zu werden.
System nach einem beliebigen vorherigen Anspruch, einschließlich eines hinteren Gurts (43) zur Befestigung um einen rückwertigen Teil des Helmelements (12) herum.
System nach Anspruch 6, wobei sich sowohl der Stirngurt (24) als auch der hintere Gurt (43) zur vertikalen Verstellung eignen, um dadurch jede Notwendigkeit für einen Wirbelgurt zu eliminieren und weiter jede Notwendigkeit für zahlreiche Größen des einheitlichen Helmelements (12) zu eliminieren.
System nach Anspruch 7, wobei der Stirngurt (24) und der hintere Gurt (43) zusammen das Helmelement (12) umspannen und allgemein in einer horizontalen Ebene liegen.
System nach einem beliebigen vorherigen Anspruch, wobei das einheitliche Helmelement im Blasverfahren hergestellt ist.
System nach Anspruch 1 oder 2, einschließlich eines Wirbelgurts (20), der umfasst: einen linken Gurt, der sich ab dem linken Anschlusspunkt bis zum und über den oberen, mittleren Teil des Helmelements (12) erstreckt; und einen rechten Gurt, der sich ab einem rechten Anschlusspunkt bis zum und über den oberen, mittleren Teil des Helmelements (12) erstreckt.
System nach Anspruch 10, wobei der Wirbelgurt (20) weiter einschließt: ein verstellbares Verbindungselement (22), das sich am oberen, mittleren Teil des Helmelements (12) befindet, wobei das verstellbare Verbindungselement den linken Gurt verstellbar mit dem rechten Gurt nahe dem oberen, mittleren Teil des Helmelements (12) verbindet, wobei das verstellbare Verbindungselement (22) eine Länge des Wirbelgurts (20) zwischen dem linken Anschlusspunkt und dem rechten Anschlusspunkt, gemäß Manipulation des verstellbaren Verbindungselements (22) durch den Benutzer, verstellbar ändert.
System nach Anspruch 1 oder 2, das zusätzlich eine selektierte Haube einer Vielheit von Hauben umfasst, die als Filter fungieren, wobei jede verschiedene Filterungskennzeichen aufweist.
System nach einem beliebigen vorherigen Anspruch, wobei der Gesichtsschutz (36) abnehmbar am einheitlichen Helmelement (12) nahe der vorderen Öffnung (18) befestigt ist.
System nach Anspruch 1, wobei eine Haube (34) eine vordere Hälfte und eine hintere Hälfte aufweist, die vordere Hälfte einen Gesichtsschutz (36) und ein im Allgemeinen undurchlässiges flexibles Material einschließt und die rückwärtige Hälfte ein durchlässiges, als Filter fungierendes, Material einschließt; und wobei das Zirkuliermittel (29) einen Lüfter umfasst, der sich in der rückwärtigen Öffnung des einheitlichen Helmelements (12) befindet, wobei der Lüfter in einer ersten Richtung rotiert und Luft durch einen oberen, rückwärtigen Teil des durchlässigen, flexiblen Materials der Haube (34), durch die rückwärtige Öffnung (14), in den inneren Kanal, aus der vorderen Öffnung (28), hinunter über die Vorderseite des Helmelements (12) und aus einem dazwischenliegenden rückwärtigen Teil des durchlässigen, flexiblen Materials des Haubenfilters saugt, sodass die Luft durch einen vom Lüfter geschaffenen Überdruck aus dem dazwischenliegenden rückwärtigen Teil der Haube (34) herausbewegt wird.
System nach Anspruch 14, wobei der Lüfter in der rückwärtigen Öffnung des einheitlichen Helmelements (12) in einer zweiten, der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung rotiert, um Luft in den dazwischenliegenden rückwärtigen Teil des durchlässigen, flexiblen Materials der Haube (34), nach oben über die Vorderseite des Helmelements (12) in die vordere Öffnung (18), durch den Kanal, durch die rückwärtige Öffnung (14) und aus dem oberen rückwärtigen Teil des durchlässigen, flexiblen Materials der Haube (34) zu saugen, sodass die Luft durch einen vom Lüfter geschaffenen Unterdruck in den dazwi schenliegenden Teil des durchlässigen, flexiblen Materials der Haube (34) bewegt wird.
System nach Anspruch 1, 2 oder 3, das einschließt: Ein abnehmbares Element (29), das die rückwärtige Öffnung (14) abdeckt und das Luftzirkuliermittel (29) beherbergt, wobei ein Perimeter des abnehmbaren Elements (29) über einen Perimeter (59) der rückwärtigen Öffnung (14) passt; eine Rille zwischen dem Perimeter des abnehmbaren Elements (29) und dem Perimeter der rückwärtigen Öffnung (14); und wobei ein Luftfilter (32) um die Rille herumpasst und das abnehmbare Element (29) abdeckt.