Средство защиты от негативных воздействий воздушного потока

Средство защиты от негативных воздействий воздушного потока

Реферат

 

Средство предназначено для экологической защиты человека и технологических процессов, в которых актуальна чистота воздуха. Средство защиты от негативных воздействий воздушного потока содержит устройство, непосредственно предназначенное для изменения свойств воздушного потока, приспособления для его забора и подведения к месту потребления. Устройство, непосредственно предназначенное для изменения свойств воздушного потока, представляет собой уплощенный каркас, геометрическая модель которого обусловлена предназначенным для сопряжения с ней рельефом поверхности, содержит соразмерные с его сечениями вход и выход для воздушного потока, проходящего вдоль его внутренней каналовой поверхности. Средство обеспечивает универсальную защиту человека от негативного воздействия воздушного потока. 8 з.п. ф-лы, 8 ил.

Область техники

Настоящее изобретение и варианты его развития представляет собой универсальную экологическую защиту человека и технологических процессов, в которых особенно актуальна чистота воздуха.

Совмещает в себе функции: защитной маски, респиратора, противогаза, изолирующего средства (включая водолазные), кондиционера (персонального или коллективного), автоматического пылесоса (для помещений и транспортных средств) и лечебно-адаптирующих устройств в индивидуальном или коллективном (стационарном и мобильном) и технологическом исполнении.

Настраивается на текущее изменение экологической обстановки окружающей среды.

Применяется в военных, специализированных, гражданских и бытовых условиях.

Является независимым устройством или составной частью конструкции (здании, помещений, транспортных средств, технических устройств и т.п.).

Уровень техники

Известно выполненное в виде шлема, индивидуальное средство защиты от вредных примесей, находящихся в воздухе (официальное определение подобных устройств), - наиболее близкое к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату, состоящее из прозрачной маски и каски, снабженной двумя встроенными, в виде наушников, цилиндрическими коробками для подсоединения внешнего источника чистого воздуха [1].

Цилиндрические коробки - "промежуточные воздуховоды" (терминология авторов) в аварийной ситуации кратковременно используются подобно фильтрующим коробкам в респираторах.

Общими (ограничительными) признаками аналога как средства защиты от негативных воздействий воздушного потока (образование которого является необходимым условием для функционирования средств защиты всех известных конструкций) с заявленным изобретением являются содержание устройства (коробки с фильтром), непосредственно предназначенного для изменения свойств (очистки от вредных веществ) воздушного потока, приспособления для его забора (воздуховодные отверстия) и подведения к месту потребления (к органам дыхания потребителя при помощи направляющих воздуховодов).

Близкими решениями к заявляемому изобретению являются:

- размещение на каске по боковым поверхностям головы устройств непосредственно предназначенных для изменения свойств воздушного потока (частичное соответствие зависимым пп.3 и 4 формулы изобретения), в которых

- наружные воздуховодные отверстия используются для подключения внешнего источника чистого воздуха (частичное соответствие зависимому п.8 формулы изобретения).

Основными недостатками известной конструкции, предназначенной для выполнения монтажных и аварийных работ в горнодобывающей промышленности, являются:

- высокая зависимость от внешних источников чистого воздуха,

- отсутствие автономной противогазовой защиты и

- крайне узкоограниченное применение.

Принцип работы устройства очистки воздушного потока (при трансформации его из промежуточного воздуховода в респиратор) основывается на традиционной схеме использования фильтрующего элемента (предполагается, что он имеет геометрическую форму с двумя относительно параллельными плоскостями и четырьмя или более гранями подобно, например, таким предметам, как толстый лист картона, книга и т.п.), в которой воздушный поток направлен преимущественно перпендикулярно его плоскостям (следовательно, параллельно относительно его граней), что в значительной степени предопределяет эксплуатационные и технические недостатки или проблемы, характерные не только для данной конструкции, но и для всех известных устройств, имеющих функцию защиты от вредных примесей, находящихся в воздухе.

Так, в известных индивидуальных средствах защиты (противогазах и респираторах) существенно ограничены емкость фильтрующей коробки (соответственно полезная масса функциональных элементов) и сечение воздухопроводящих отверстий, что является следствием размещения фильтров перпендикулярно направлению проходящего через них воздушного потока. По этой же причине независимо от характера загрязнения воздушной среды приходится использовать одновременно все фильтрующие элементы, находящиеся в коробке, т.е. во время дыхания в условиях изменяющегося состояния внешней среды, оказывается неадекватное сопротивление поступающему воздушному потоку.

Громоздкие фильтрующие и клапанные коробки, соединительные трубки создают значительное вредное подмасочное пространство и сковывают движения пользователя.

Фильтрующие коробки в силу своих конструктивных особенностей жестко привязаны к узкоспециализированным устройствам (к противогазам и респираторным маскам), вследствие чего известные средства защиты применяются только в экстремальных ситуациях, ограничивая, тем самым, их широкое применение в бытовых, повседневных условиях, например для защиты

- от респираторных инфекций и аллергенов,

- от пылевых бурь, дыма лесных пожаров, автомобильного смога и т.п.,

для постоянной готовности к чрезвычайным ситуациям на вредном производстве, в боевых условиях и т.п.,

что, в частности, связано и с принципиальной невозможностью их адаптации к рельефу соприкасающейся поверхности (головному убору, одежде, аксессуару).

Для достижения

максимальной эффективности индивидуального защитного средства,

безопасности и общедоступности для всего населения,

универсальности и

достаточной продолжительности его использования

требуются вместительная и в то же время компактная фильтрующая коробка с набором фильтров, охватывающим весь спектр известных вредных веществ, но соответствующим изменяющейся окружающей среде, а также соединительные воздуховодные трубки сопоставимого с объемом коробки диаметра, но не создающими дополнительного вредного пространства и не ограничивающими работоспособность пользователя, что во всех случаях является техническим противоречием.

В медицинской практике для защиты операционного поля от инфицированного воздуха, выдыхаемого хирургом и его ассистентами, применяют лицевые маски, изготовленные из фильтрующего материала, через который воздушные потоки также направленны перпендикулярно его плоскости.

Чем плотнее ткань или чем больше слоев содержится в маске, тем лучше защита операционного поля, но и тем большее сопротивление нормальному воздухообмену оказывается при дыхании

- вплоть до появления у медработников (в определенных ситуациях) симптомов кислородного голодания.

Приходится идти на компромисс (маска пропускает выдыхаемый воздух ровно на столько, чтобы обеспечить приемлемые работоспособность хирурга и неизбежную инфицированность операционного поля), но при многочасовых операциях и/или большом операционном поле это приводит к серьезным проблемам развития данной области медицины.

В период всей своей профессиональной деятельности, в тяжелых физических, психологических и интеллектуальных условиях хирург, используя подобную маску, вынужден дышать перегретым воздухом, насыщенным влагой и выдыхаемым углекислым газом, периодически подвергаться воздействию проникающих в подмасочное пространство инфицированных жидкостей (потенциальная угроза заражения вирусным гепатитом, СПИД и т.д.), средств анестезиологии и других вредных веществ, что в итоге отрицательно сказывается на его работоспособности, здоровье (почти самая низкая продолжительность жизни) и, в конечном счете, снижает качество оперативных вмешательств.

Тем не менее, для известных лицевых масок полная защита операционного поля, не только не нарушающая, но и существенно улучшающая свободное, полноценное дыхание хирурга - взаимоисключающие и технически недостижимые условия задачи (неразрешимые технические противоречия).

В спортивных мотошлемах пространство между лицевой поверхностью головы и “забралом” необходимо для воздухообмена и снятия шлема, поэтому не содержит амортизирующих прокладок. Однако это ворота для проникновения со встречным потоком воздуха пыли, грязи и выхлопных газов (от которых частично спасает резкий наклон головы вперед - вынужденная мера, влияющая на безопасность вождения) и здесь наименьшая защита от травматического повреждения нижней челюсти.

Конструктивно в этом пространстве не разместить фильтрующий элемент или, что более актуально, амортизирующую прокладку, поэтому данные проблемы остаются нерешенными.

Для искусственного улучшения состояния воздушной среды в закрытых помещениях и средствах транспорта применяется перемешивание (веяние [<лат, ventilare]) загрязненного и чистого воздуха при помощи:

а) искусственной вентиляции или

б) кондиционеров, основанных на вентиляции, но с доведением отдельных параметров воздуха до определенного состояния [<лат. conditionis]).

Фильтры в подобных устройствах (в случае их применения) также ориентированны перпендикулярно воздушному потоку, предопределяя тем самым габариты этих устройств и приспособляемость к сложнорельефным поверхностям.

Неизбежными последствиями вентиляции (в результате активного перемешивания воздушных масс внутри помещения) являются образование турбулентных потоков, захватывающих из окружающей среды мелкий песок и статически заряженные частицы пыли с бытовыми, бактериальными или производственными загрязнениями. Проникая в органы дыхания, оседая и накапливаясь на стенах, предметах и оборудовании, в труднодоступных для уборки местах, они ухудшают состояние среды обитания человека и, как следствие, способствуют хронической интоксикации и аллергизации - разнообразным патологическим изменениям в его организме (нарушение обмена веществ, иммунодепрессия), сопровождающиеся повышенной утомляемостью, снижением внимания, общим недомоганием, дискомфортом, склонностью к инфекционным заболеваниям и т.п. Микрозагрязнения выводят из строя высокоточное и электронное оборудование, ухудшая параметры технологических процессов и т.д.

В итоге: производственный травматизм и профессиональные заболевания, низкая производительность труда на производстве, высокая аварийность автотранспорта по вине водителей, стойкие внутрибольничные инфекции в лечебных учреждениях, брак в высокотехнологических процессах (экономические потери) и т.д.

Неравномерность, контрастность температур смешиваемых воздушных масс при вентиляции, подобно сквознякам, вызывают простудные заболевания, что особенно актуально для медицинских учреждений (реанимационные и ожоговые палаты), производственных цехов и транспортных средств (особенно при использовании кондиционеров).

В ряде случаев (больницы, кино-концертные залы) имеет решающее значение и невозможность при помощи вентиляционной системы обеспечить дозированное распределение воздухообмена в любой заданной точке помещения. В общественных местах турбулентное перемешивание разнородных воздушных потоков, содержащих выдыхаемый воздух множества людей, приводит к вынужденному между ними взаимному "обмену микрофлорой" (эпидемиологическая опасность).

Вытяжная вентиляция (на вредном производстве, в химических, бактериологических лабораториях и т.п.) сопровождается компенсаторным подсасыванием загрязненного воздуха из соседних помещений, открытых дверей и окон. Установка эффективных фильтров в данных местах в большинстве случаев технически невозможна.

Фактически общедоступной защиты закрытых помещений от накопления пыли и аккумулирования вредных веществ не существует.

С одной стороны, в закрытых помещениях необходимо постоянное обновление загрязняющейся воздушной среды.

С другой - не должны образовываться (неизбежные при вентиляции) вихревые воздушные потоки и сквозняки, накапливаться пыль.

Обусловленная данными техническими противоречиями полноценная и непрерывная очистка помещений либо невозможна (особенно, например, в цехах со сложно-рельефным, непрерывно работающим оборудованием), либо крайне затруднена (например, в салоне транспортного средства - во время движения) и поэтому практически не производится или проводится слишком редко, чтобы обеспечить благополучное состояние окружающей среды, что выявляет полную или частичную нерешенность данных проблем в различных сферах деятельности человека.

В современной системе гражданской обороны коллективная защита населения от химического и бактериологического оружия ориентируется на индивидуальные средства защиты (противогазы, респираторы) и противоядерные фортификационные сооружения с системами полного жизнеобеспечения (включающими вентиляционные агрегаты и кондиционеры с традиционным использованием фильтров).

Данный подход имеет ряд принципиальных недостатков:

- при исключительно химической и биологической атаке противника (терроризм, диверсии) защита подземных, железобетонных сооружений чрезмерно избыточна;

- к тому же, она доступна только узкоограниченному контингенту граждан и личному составу спецвойск (очевидно, что строительство подземных дублирующих "населенных пунктов" для остальной части населения страны - задача неосуществимая);

- противогазы и респираторы массового применения не пригодны для защиты от бактериологического оружия;

- после каждой химической или бактериологической атаки возникает необходимость в тщательной, тотальной обработке всей зоны поражения с колоссальными техническими и материальными затратами. Невозможно обеспечить массовую, многократную эвакуацию населения (из жилищ в укрытия и обратно) без риска случайного заражения в пути отдельных граждан и заноса в общественные места (убежища) опасного вещества (эпидемиологический и химический риск);

- индивидуальные средства защиты от химического оружия предназначены для относительно кратковременного использования (минуты, часы) со множеством медицинских ограничений, однако, изоляция от загрязненной внешней среды необходима на длительные сроки (дни, месяцы) и не только самих людей, но и оставленного в домах имущества, запасов продовольствия и т.п.;

- дорогостоящие бомбоубежища сложно приспособить к использованию в гражданских целях, они практически бесполезны в мирное время, поэтому являются экономически неэффективным средством "страховки" и т.д.

По этим и многим другим причинам отсутствуют технические сооружения гарантированно защищающие все население страны от химического и бактериологического оружия и, что не менее актуально, от техногенных и природных катастроф.

В настоящей момент фактически не существует систем защиты населения, имущества и общественных материальных ценностей (а следовательно, и соответствующих общегосударственных программ) от химического и бактериологического оружия, что (в долговременной перспективе) особенно катастрофично при их колоссальных, слабоконтролируемых запасах, относительной доступности для подпольного производства, специфической возможности для скрытного применения (без объявления войны, диверсиях, вредительстве) и при угрозе международного терроризма.

Обитаемое строение, содержащее личное имущество владельца, определенный запас товаров первой необходимости, продукты питания, средства связи (радио, телевидение, телефон, Интернет), максимально приспособлено к его индивидуальным потребностям на случай длительной изоляции и нивелирует эпидемическое распространение заражений, характерное для бомбоубежищ.

Однако технически и экономически невозможно оснащение жилых и общественных помещений средствами защиты от химического и бактериологического оружия на основе известных устройств, которые, к тому же, обладали бы такими необходимыми характеристиками, как

- полная адаптация, встраиваемость в помещения любой конфигурации,

- их широкая доступность, распространенность и актуальность в мирное время как товаров народного потребления, т.е. устанавливаемые гражданами или организациями самостоятельно

и, следовательно,

- не только не обременяющие госбюджет, но и, стимулируя частные капиталовложения и экспорт, значительно дополняющими его.

Преодоление подобных технических противоречий необходимо для (отсутствующих где-либо в мире)

- обеспечения обороноспособности государства на случай применения химического и бактериологического оружия,

- защиты населения от технологических и экологических катастроф (например, от дыма лесных пожаров, радиоактивной пыли, песчаных ветров), насекомых, аллергической пыльцы и т.п.

Раскрытие изобретения

Нарушение обмена веществ в организме человека лежит в основе всех функциональных и органических повреждений органов и тканей, ведущих к возникновению болезней Одним из важнейших путей профилактики нарушения обмена веществ является адаптация окружающей воздушной среды к индивидуальным потребностями человека, включающая постоянную защиту от негативных воздействий воздушного потока.

Для этих целей необходимы (отсутствуют в настоящее время):

- индивидуальные и коллективные (стационарные и мобильные) средства повседневного использования, предназначенные для универсальной экологической защиты человека от содержащихся в воздухе и постоянно меняющихся по составу вредных примесей, инфекций, аллергенов и т.п.;

- доступные средства защиты помещений и салонов транспортных средств от накопления пыли, песка и других вредных веществ;

- устройства, препятствующие распространению с воздушными потоками в общественных местах эпидемических заболеваний;

- устройства, обеспечивающие адаптацию воздушного пространства к индивидуальным потребностям каждого человека, использующего персональную защиту или находящегося в закрытом помещении, а также фоновые лечебно-профилактические функции;

- оборудование, обеспечивающее заданный тип курортного микроклимата (в жилых и общественных помещениях, лечебных учреждениях, салонах транспортных средств и т.п.), т.е. здоровую окружающую среду, не зависящую от климатической зоны обитания человека, что, в частности, будет способствовать более интенсивному освоению малопригодных для жилья регионов планеты;

- медицинские маски, полностью предохраняющие от инфицирования воздушное пространство над операционным полем и в то же время повышающие работоспособность медработников, а также

- общедоступные системы защиты населения (с личным имуществом и общественными материальными ценностями) от химического и бактериологического оружия;

- модернизация (с преодолением технических противоречий) известных устройств, обладающих функцией защиты от вредных примесей, содержащихся в воздухе.

Технической задачей настоящего изобретения является:

- создание универсальной защиты человека от негативных воздействий воздушного потока и, в том числе, от находящихся в нем, вредных примесей,

- не имеющей существенных медицинских ограничений по применению и обеспечивающей продолжительный, непрерывный срок использования,

- включающей кондиционирование вдыхаемого воздуха и лечебно-профилактические функции,

- адаптирующейся к реальной обстановке окружающей среды;

- поддерживающей жизнедеятельность и работоспособность пользователя на более высоком уровне, чем в естественных условиях,

- предназначенной для военного, гражданского/промышленного и бытового применений,

- в индивидуальном и коллективном (стационарном и мобильном) исполнениях;

- обеспечение полной защиты технологических процессов, предъявляющих высокие требования к чистоте воздуха как на промышленном производстве, так и в различных технических устройствах.

Существенные признаки, характеризующие изобретение

Общим признаком для всех вариантов форм реализации заявляемого изобретения, отличающим их от аналога, является

"устройство ("цилиндрические коробки" - в аналоге, "фильтрующие коробки" - в известных противогазах и респираторах), непосредственно предназначенное для изменения свойств (физических и качественных), воздушного потока, представляет собой уплощенный каркас (выполненный в виде полой герметичной оболочки), геометрическая модель которого обусловлена предназначенным для сопряжения с ней рельефом поверхности (т.е. при проектировании формы каркаса учитывается рельеф той поверхности, на которой он будет размещен), содержит соразмерные (относительно близкие по размеру и повторяющие конфигурацию) с его сечениями вход и выход (как правило, воздухозаборные и воздуховыводные отверстия щелевидной формы) для воздушного потока, проходящего вдоль (от входного отверстия к выхолному) его внутренней каналовой поверхности (т.е. полости).

Геометрическая модель каркаса - снаружи и изнутри представляет собой нелинейчатые каналовые поверхности с образующими переменного типа.

Размеры и форма каркасов в зависимости от места их применения варьируют от компактных (индивидуальные средства), средних (транспортные средства) до гигантских (здания).

Частными случаями геометрической модели каркаса являются, например, параллелепипед (прилежащая поверхность - стена),

полусферическая форма (каркас предназначен для размещения на поверхности головы пользователя или каске) и т.п.

Независимо от варианта реализации изобретения полый каркас имеет уплощенную конструкцию и воздуховодные отверстия, расположенные на его двух противоположных гранях (принципиально - у начала и в конце ряда функциональных элементов). На одной стороне - для входа воздушного потока в полость каркаса. На противоположной - для его выхода к месту потребления.

Вход и выход для воздушного потока, представляющие собой щелевидные отверстия, по площади соизмеримы и пропорциональны площади того сечения каркаса, в котором они расположены, т.е. имеют максимально возможные размеры, обеспечивающие прямолинейное (без сужений) прохождение воздушного потока, равномерно распределяющегося по его внутреннему объему.

Каркас непосредственно предназначен для изменения направления воздушного потока (его векторных характеристик) и применяется самостоятельно.

Его воздуховодные отверстия используются также для подсоединения устройств (например, внешних источников чистого воздуха), улучшающих воздухообмен.

Для изменения качественного состава проходящего воздушного потока, т.е. (в первую очередь) удаления содержащихся в нем вредных примесей и кондиционирования, защитное средство содержит по меньшей мере один уплощенный каркас, вдоль внутренней каналовой поверхности которого (как устройства, непосредственно предназначенного для изменения свойств воздушного потока) последовательно установлены изменяющие качество проходящего воздушного потока, функциональные элементы (в основном фильтры), дополненные с учетом практической целесообразности (т.е. устанавливаемые отдельно при необходимости в соответствующих определенному назначению моделях), приспособлениями для ввода и вывода их из рабочего состояния (т.е. включающие их в схему очистки и выключающих из нее).

Защитное средство может содержать разное количество каркасов: от одного и более.

В отдельных моделях, например в индивидуальных средствах, расположенных на голове пользователя, как правило, содержатся два каркаса: справа и слева, подключающиеся к маске - соответственно с правой и левой стороны. Более простые модели содержат всего один каркас. В сложных, многоцелевых средствах защиты (например, в здании, транспортном средстве) одновременно содержатся множество каркасов, подключение которых осуществляется в зависимости от их специализации и поставленных целей, т.е., например, часть из них находится в резерве и используется только в определенных обстоятельствах.

Функциональные элементы, расположенные последовательно, в ряд, от входного отверстия до выходного, заполняют полость каркаса.

Изменяющие качество проходящего воздушного потока функциональные элементы подразделяются на основные и специального назначения.

К основным функциональным элементам, преимущественно предназначенным для защиты от вредных примесей, содержащихся в воздушном потоке, относятся:

сорбенты и катализаторы (активированный уголь, ионообменные материалы, гопкалит), фильтрующие и противоаэрозольные материалы (ФПП, пористый ионополиуретан) и т.п.

В упрощенном варианте полость каркаса содержит один основной функциональный элемент, т.е. полностью заполнена одним материалом, например активированным углем или специальной пористой тканью.

В более сложных защитных средствах каждый каркас одновременно содержит несколько основных функциональных элементов. Причем они могут быть все разные (узкоспециализированные) или образовывать однородные группы, например два и более угольных фильтра, которые включаются попеременно или все сразу (в зависимости он необходимой степени очистки или, например, для оперативной замены загрязненного фильтра на чистый).

К функциональным элементам специального назначения, например, относятся:

в конструкциях - обогреватели/охладители, ионизаторы воздуха, бактерицидные устройства;

в индивидуальных средствах защиты - встраиваемые источники кислорода, специальные аэрозольные устройства, средства связи (наушники, микрофон);

лечебно-профилактические устройства (в медицинских и общественных учреждениях, на транспорте, в индивидуальных средствах) и т.п.

К сопутствующим устройствам и приспособлениям относятся: контейнеры для установки функциональных элементов, механизмы их отключения, вспомогательные устройства и т.п.

Благодаря уплощенному каркасу, в котором (вдоль внутренней каналовой поверхности) последовательно установлены функциональные элементы, и соразмерным его сечениям, входом и выходом (щелевидным воздуховодам), воздушный поток проходит через фильтр (однородный или сложносоставной) не перпендикулярно (принципиальный момент!) его наибольшей плоскости (или иначе наибольшей плоскости самого каркаса), а параллельно - от одной грани каркаса к другой (в кольцеобразной форме - от одной окружности к противоположной). Функциональный элемент (например, простой или сложносоставной фильтр), размещенный в каркасе, повторяет в совокупности конфигурацию его полости, т.е. воздушный поток, проходя сквозь его объем (толщину) относительно параллельно плоскости каркаса, проходит и относительно параллельно плоскости этого функционального элемента. Таким образом, в предлагаемом изобретении воздушные потоки проходят сквозь фильтр не перпендикулярно его плоскости (подобно известным аналогам), а относительно параллельно - под углом, близким или равным 0°.

Если фильтр состоит из множества непараллельно ориентированных элементов (частный случай - звенья в бумажном фильтре, сложенном в виде гармошки), то, следуя конфигурации плоского каркаса в целом, он, тем не менее, располагается параллельно общему направлению воздушного потока.

Вдыхаемый (либо всасываемый) воздушный поток входит в воздухозаборное отверстие каркаса, последовательно проходит сквозь встроенные функциональные элементы и выходит через противоположное воздуховыводное отверстие, попадая затем в подмасочное пространство (в индивидуальных средствах защиты) либо внутрь конструкции (помещение, транспортное средство и т.п.) или в устройство (двигатель внутреннего сгорания).

Каждый функциональный элемент с учетом практической целесообразности оснащается приспособлением для ввода и вывода его из рабочего состояния, позволяющим оперативно (на ходу) включать или отключать функциональный элемент из общей, последовательной схемы очистки и кондиционирования воздуха, т.е. в зависимости от конкретной обстановки направлять входящий воздушный поток или через необходимый в конкретной ситуации функциональный элемент, или (простейшая схема) - по открытому (обходному) воздуховоду. "Практическая целесообразность" определяется на стадии разработки конкретной модели защитного средства. Например:

- если предполагается только эпизодическое применение функционального элемента, оснащение данным устройством целесообразно;

- если требуется удешевление средства защиты или использование функционального элемента, необходимо в любых ситуациях оснащение его подобным переключателем нецелесообразно и т.д.

В показанном (отражающем один из общих принципиальных подходов) варианте приспособлением для ввода и вывода функциональных элементов из рабочего состояния является устройство, открывающее (или закрывающее) обходной воздуховод, которое представляет собой механическую заслонку с внешним приводом и ручным управлением, выведенным на поверхность каркаса.

В зависимости от назначения и принципа использования средства защиты условно подразделяются на индивидуальные, коллективные (в стационарном или мобильном исполнении) и технологические средства защиты.

Главной конструктивной особенностью индивидуального средства защиты является наличие устройства, предназначенного для непосредственного подведения воздушного потока (прошедшего полость каркаса) к органам дыхания пользователя, т.е. маски или, например, загубника.

Главной конструктивной особенностью коллективного средства защиты является его встраиваемость в конструкцию (здания, транспорт и т.п.) и, как правило, отсутствие устройств (масок) для индивидуального подвода воздушного потока к органам дыхания пользователя. Технологические средства защиты конструктивно идентичны коллективным, но в основном ориентированны на защиту технологических процессов. Их идентичность позволяет использовать защитное средство (например, на промышленном производстве или в химической лаборатории) одновременно для защиты людей и технологических процессов или только для защиты технологического процесса (например, в двигателе внутреннего сгорания).

Все разновидности защитного средства в зависимости от модели имеют различную форму, размеры и комплектацию, используются самостоятельно или в соединении с другими устройствами, с функциональными элементами или без них.

Индивидуальное "средство защиты от негативных воздействий воздушного потока" общего назначения выполнено в виде модульной конструкции, состоящей из съемной маски, к которой подключаются каркасы, расположенные на поверхности головы и/или тела пользователя. Внешне имеет вид головного убора, шлема, элемента одежды или аксессуара.

Полость каждого каркаса, размещенного на поверхности головы, функционально объединяется с полостью маски (т.е. каждый каркас, соединяясь с маской, образует общую с ней полость, обеспечивающую единую для средства защиты функцию), которая со стороны, прилегающей к лицевой поверхности, имеет приспособление (например, носоротовой вырез или загубник), обеспечивающее связь индивидуального средства защиты с органами дыхания пользователя.

Каркасы индивидуальных средств защиты в зависимости от модели также имеют различные размеры. При минимальных размерах воздухозаборные отверстия каркасов (т.е. входы для воздушного потока) располагаются на боковой поверхности головы в непосредственной близости от маски (например, около ушных раковин), а (если размеры каркасов достигают максимальных размеров и они своими входными отверстиями практически соприкасаются друг с другом) их входы для воздушного потока образуют общее воздухозаборное отверстие, имеющее (при размещении их на правой и левой сторонах головы) щелевидную форму.

В индивидуальном средстве защиты в положении изолирующего средства длительного использования при помощи специального замка к общему воздухозаборному отверстию подключается баллон с чистым воздухом или, например, дыхательная трубка для забора воздуха над поверхностью воды (при работе под водой, с разведывательной и иными целями). В изолирующем (или водолазном) средстве защиты длительного применения к общему воздуховодному отверстию (у основания головы, сзади) единым замковым устройством подключается внешний источник чистого воздуха. Для этих целей все функциональные элементы выводятся из рабочего состояния (открываются все обходные воздуховоды), т.е. каркасы, встроенные в боковые стенки шлема, выполняют роль (дополнительная функция) "гофрированных воздуховодных трубок" между баллоном и маской. Подобная компоновка практически не сковывает подвижность пользователя (все выступающие элементы и конструкции находятся сзади или внутри каркасов).

Принципиальными особенностями маски в заявленном изобретении являются ее конструктивное подобие каркасу, но отличающейся от него тем, что:

- ее сопрягаемой поверхностью может являться только лицо пользователя;

- основным назначением маски является функция коллектора (модуля, к которому подключаются разнородные объекты), т.е. она в отличие от каркаса не является "устройством, непосредственно предназначенным для изменения свойств воздушного потока";

- маска имеет четыре стороны: две боковые, одну переднюю (наружную) и одну заднюю (лицевую) с присущими только ей назначениями.

На боковых (или правой и левой) сторонах маски (на которых подобно каркасу расположены воздуховодные отверстия, соразмерные площади ее сечения) находятся стыковочные узлы для герметичного соединения с каркасами (соответственно с правым и левым).

На передней стороне (стенке) маски (благодаря отсутствию дополнительных приспособлений, клапанов, гнезд для подключения трубок и т.п.) могут располагаться различные вспомогательные устройства. Выполнена она из материала, к которому предъявляются иные, чем к каркасу, требования (например, максимальная звукопроницаемость, эстетичность, травмозащищенность и т.д.). Передняя стенка (в зависимости от модели) может быть жесткой или эластичной, прозрачной, с декоративными элементами и т.п.

Главной особенностью задней стороны маски - стенки, прилегающей к поверхности лица пользователя, является расположение на ней "приспособления, обеспечивающего связь с органами дыхания", например носоротовой вырез, т.е. маска всегда имеет не менее трех отверстий для прохождения одновременно нескольких воздушных потоков. Изготовлена задняя стенка маски из материала обеспечивающего комфортные ношение средства защиты с учетом специфики лицевой поверхности человека (прочной, но мягкой, эластичной, гигроскопичной ткани).

В полости маски (в отличие от каркаса) могут находится, например, амортизирующие, утепляющие, влагопоглощающие, термозащитные и иного назначения прокладки.

Во всех вариантах индивидуальной защиты маска, герметично прилегая к лицевой поверхности, препятствует проникновению (в обход воздуховодов) вдыхаемого и выдыхаемого воздуха.

Клапаны выдоха в индивидуальных средствах располагаются (в зависимости от эргономической целесообразности) под маской и/или в каркасах (миниатюрные, по нескольку штук с каждой стороны).

Каркасы и маска - это относительно независимые конструктивные элементы.

К маске (подобно каркасу) - к ее боковым воздуховодным отверстиям, в различных комбинациях подключаются устройства разной специализации:

каркасы, каждый из которых может содержать определенный набор функциональных элементов,

или, например, внешний источник чистого воздуха.

Индивидуальное средс