MÁSCARA TIPO RESPIRADOR DE MEDIA CARA CON PUERTOS DE INHALACIÓN Y EXHALACIÓN INTERCAMBIABLES

MEMORIA DESCRIPTIVA

CAMPO TÉCNICO

La presente divulgación se refiere a máscaras y mascarillas respiradoras, más específicamente a máscaras de media cara para proteger a un usuario de la inhalación de polvos, humos, vapores, gases, virus, y otras sustancias nocivas. En particular, la presente divulgación se refiere a una máscara del tipo respirador de media cara versátil, que utiliza cartuchos de filtro y que puede tener uno o dos cartuchos de filtro en diferentes configuraciones.

ANTECEDENTES

Las máscaras y respiradores del tipo al que la divulgación se relaciona de manera más cercana son aquellos que utilizan una media máscara que cubre la boca y el área nasal, aunque vahos aspectos de la divulgación se relacionan también con respiradores de máscara de cara completa, que no sólo cubren la nariz y la boca sino que también proporcionan protección para toda la cara y para los ojos.

Tanto las máscaras de media cara como los respiradores de cara completa están provistos de válvulas de inhalación sobre las que se monta un filtro o cartucho de filtro reemplazable, para que el aire sea filtrado al momento de ser aspirado a través de las válvulas.

El filtro puede ser un elemento filtrante mecánico compuesto por un material filtrante fibroso que proporciona protección contra las partículas de materia como polvos, humos, virus, y otras sustancias, o un medio filtrante químico con una alta capacidad de adsorción, que proporciona protección contra gases y vapores. Generalmente, se puede utilizar carbón activado granular como medio de adsorción química. Los filtros químicos y mecánicos pueden utilizarse de forma independiente o en combinación en una sola carcasa de cartucho de filtro.

Las máscaras respiradoras utilizan muy comúnmente una configuración dual de cartuchos de filtro, con los cartuchos montados sobre las válvulas de inhalación ubicadas a cada lado del cuerpo de máscara, y con una válvula de exhalación ubicada en el centro de la máscara. Un arreglo alternativo que puede también tener prestaciones útiles, proporciona un solo cartucho de filtro en una válvula de inhalación montada centralmente en el cuerpo de máscara con una o dos válvulas de exhalación montadas lateralmente.

La presente divulgación proporciona una máscara del tipo respirador, adaptada para ser utilizada en cualquiera de las configuraciones mencionadas, es decir, con un cartucho de filtro o con dos cartuchos de filtro.

RESUMEN DE LA DIVULGACIÓN

Es un objeto de la presente divulgación el proporcionar una máscara versátil, capaz de ser utilizada en al menos dos configuraciones, una primera configuración preferida con dos válvulas de inhalación con cartuchos de filtro, y una segunda configuración preferida con solo una válvula de inhalación con cartucho de filtro.

Es un objeto adicional de la presente divulgación que la máscara tenga una cantidad reducida de elementos diferentes, en particular utilizando piezas idénticas para conformar los puertos de inhalación y de exhalación.

Es también otro objeto de la divulgación, proporcionar una máscara que tenga compatibilidad para utilizar cartuchos de filtro de diferentes prestaciones, brindando gran versatilidad a la máscara de la divulgación, pudiendo recibir cartuchos de filtro tanto mecánicos, químicos como también mixtos. Es también un objeto de la divulgación el proporcionar una máscara con sistemas de montaje para dimensiones estándar de cartuchos de filtro, preferentemente del tipo de conexión de bayoneta.

Es también un objeto de la divulgación el proporcionar una máscara que se pueda armar manualmente, asegurando cada puerto de válvula para conformar una unión estanca al cuerpo de máscara.

Es también un objeto de la divulgación el proporcionar al usuario una variedad de configuraciones de armado de la máscara con una cantidad limitada de piezas, entre las que se puede elegir la más adecuada para los requerimientos de uso, necesidad de filtrado, disponibilidad de filtros, flujo de aire y comodidad del usuario para cada aplicación particular.

De acuerdo con un primer aspecto de la presente divulgación, se proporciona una máscara del tipo respirador de media cara, para ser portada en la cabeza de un usuario y cubrir nariz, boca y zonas aledañas del usuario mientras que permite respirar con un flujo de aire adecuado, que incluye: un cuerpo de máscara ergonómico, medios de sujeción para sujetar la máscara en la cabeza del usuario, al menos dos aberturas circulares idénticas en el cuerpo de máscara, al menos un puerto de inhalación posicionado en una primera abertura, que comprende: un elemento tubular que tiene un pasaje longitudinal para el paso de aire con un primer extremo de entrada de aire y un segundo extremo de salida de aire, el segundo extremo del elemento tubular es recibido por la primera abertura, el primer extremo del elemento tubular se proyecta hacia afuera del cuerpo de máscara, y un elemento filtrante por donde pasa el aire antes de entrar por el primer extremo del pasaje longitudinal,

4 al menos un puerto de exhalación posicionado en una segunda abertura, que comprende: un elemento tubular que tiene un pasaje longitudinal para el paso de aire con un primer extremo de entrada de aire y un segundo extremo de salida de aire, el segundo extremo del elemento tubular es recibido por la segunda abertura, el primer extremo del elemento tubular se proyecta hacia adentro del cuerpo de máscara, y donde el elemento tubular del puerto de inhalación y el elemento tubular del puerto de exhalación son elementos tubulares idénticos, dispuestos según el sentido de flujo de aire determinado por la inhalación y la exhalación, respectivamente.

En un aspecto preferido de la presente divulgación, las al menos dos aberturas son tres aberturas circulares idénticas.

En un aspecto preferido de la presente divulgación, la máscara incluye tres puertos, de los cuales dos puertos son de inhalación y un puerto es de exhalación. De manera alternativa, en otra configuración de armado, la máscara incluye un puerto de inhalación y dos puertos de exhalación.

En un aspecto preferido de la presente divulgación, el diámetro exterior del segundo extremo del elemento tubular es menor o igual al diámetro de la abertura circunferencial del cuerpo de máscara, y está diseñado para ser insertado en dicha abertura.

En un aspecto preferido de la presente divulgación, el elemento tubular comprende una conexión de bayoneta macho en el primer extremo de entrada de aire para recibir un cartucho de filtro estándar.

En un aspecto preferido de la presente divulgación, el elemento tubular comprende en la superficie exterior del segundo extremo una porción de hilo exterior para recibir un elemento de retención que tiene un hilo interior.

En un aspecto preferido de la presente divulgación, el elemento tubular comprende una región central de la superficie exterior, donde la región central termina en un hombro circunferencial en la parte proximal al primer extremo del elemento tubular,

5 el cual se apoya contra el cuerpo de máscara para crear una unión entre el cuerpo de máscara y el puerto.

En un aspecto preferido de la presente divulgación, el hombro circunferencial además coopera con el elemento de retención para retener el cuerpo de máscara, y crear una unión estanca entre el cuerpo de máscara y el puerto.

En un aspecto preferido de la presente divulgación, la región del elemento tubular que queda entre dicho hombro y dicho elemento de retención además comprende una pluralidad de proyecciones espaciadas radialmente para cooperar con unas muescas ubicadas en los bordes de las aberturas circulares del cuerpo de máscara, fijando en una posición los puertos al cuerpo de máscara.

En un aspecto preferido de la presente divulgación, la máscara además incluye una válvula unidireccional en cada puerto, ubicada en el segundo extremo del elemento tubular.

En un aspecto preferido de la presente divulgación, la válvula incluye un elemento flexible tipo diafragma que bloquea o libera el paso de aire, siendo accionada por el diferencial de presión generado por la respiración del usuario.

En un aspecto preferido de la presente divulgación, el elemento flexible es un elemento circular flexible que incluye una proyección central en uno de sus lados, y donde el elemento tubular además comprende un soporte de válvula en el segundo extremo configurado para recibir dicha proyección central.

En un aspecto preferido de la presente divulgación, el elemento de retención es una tuerca con una tapa ranurada por un lado que funciona como deflector de flujo para el aire saliente.

En un aspecto preferido de la presente divulgación, el elemento de retención incluye una tuerca abierta.

En un aspecto preferido de la presente divulgación, el elemento de retención incluye una tapa cerrada que bloquea el puerto.

6 En un aspecto preferido de la presente divulgación, el cartucho de filtro estándar tiene una conexión de bayoneta hembra, y es intercambiable con cualquier cartucho de filtro estándar.

En un aspecto preferido de la presente divulgación, la máscara además incluye un elemento anular con al menos una oreja en al menos algunos de los puertos instalados en el cuerpo de máscara, que se coloca alrededor del elemento tubular quedando por fuera del cuerpo de máscara, diseñado para conectar los medios de sujeción para sujetar la máscara a la cabeza en dicha al menos una oreja.

En los aspectos preferidos de la presente divulgación se utilizan preferentemente, pero no de manera limitante, filtros mecánicos, con medios filtrantes hidrofóbicos, basados en fibra sintética de vidrio y nano tecnología, aplicables para retención de fluidos, aerosoles o micro gotas contaminadas.

De manera preferente se selecciona un grado de filtración desde 0,3 micrones de tamaño de partícula. Los filtros preferentes serán aquellos desarrollados para máscaras, mascarillas y sistemas de respiración mecánica, aplicables a respiración humana.

En los aspectos preferidos de la presente divulgación, se proporciona una máscara que cumple con las exigencias del Estándar 1910.134 publicado por el Departamento de Seguridad Ocupacional y Salud de los Estados Unidos (OSHA - Occupational Safety and Health Administration) para protección respiratoria, disponible en www.osha.gov. De la misma manera, la máscara proporcionada cumple con las exigencias de la Norma Europea “Dispositivos de protección respiratoria”, código EN 149:2001 +A1 :2010, del Comité Europeo de Estandarización, disponible

Otras características y ventajas de los, aparatos de la presente divulgación serán evidentes para una persona versada en la materia técnica ante el estudio de los siguientes dibujos y descripción detallada. Lo que se pretende es que todas las características y ventajas de los aparatos que sean incluidas dentro de esta descripción, estén comprendidas en el ámbito de la presente divulgación, y estén protegidas por las reivindicaciones que acompañan.

7 BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

Las figuras que ilustran las formas de realización corresponden a diagramas ejemplares, y no necesariamente se encuentran a escala. En particular, algunas de las dimensiones se pueden entregar exageradas, para aumentar la claridad de la presentación. Se describirá ahora una forma de realización preferida, solamente a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1 A muestra una vista en perspectiva del conjunto de máscara en una primera configuración posible, con dos cartuchos de filtro.

La figura 1 B muestra una vista en perspectiva del conjunto de máscara en una segunda configuración posible, con un solo cartucho de filtro.

Las figuras 2A-2B muestran el cuerpo de la máscara en la forma de realización preferida con tres aberturas.

La figura 3 muestra una vista en perspectiva del conjunto de máscara en una segunda configuración posible, con un cartucho de filtro y dos puertos de exhalación.

La figura 4 muestra el conjunto de máscara en vista de despiece explotado en la primera configuración de armado, con solo un elemento filtrante mostrado en la figura, para mayor claridad.

Las figuras 5A-5C muestra un detalle de un conjunto del puerto de inhalación en vistas en despiece, en perspectiva y ensamblado como es utilizado en una primera configuración de armado.

La figura 6 muestra en perspectiva y en despiece los elementos que conforman un puerto de exhalación en una primera configuración de armado.

La figura 7 muestra un detalle de un conjunto del puerto de inhalación en despiece utilizado en la segunda configuración de armado.

8 La figura 8 muestra en perspectiva y en despiece los elementos que conforman un puerto de exhalación en una segunda configuración de armado.

La figura 9 muestra el conjunto de máscara en la primera configuración de armado en una vista en corte en un plano vertical central, donde se puede ver en corte el detalle del puerto de exhalación.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

La presente divulgación se describe a continuación con referencia a los dibujos acompañantes, en los cuales se muestra, a modo de ilustración, y no de limitación, las formas de realización actualmente preferidas de la divulgación.

La descripción posee suficiente detalle como para permitir que aquellas personas versadas en la materia técnica puedan realizar y hacer uso de la divulgación. Se debe entender que otras formas de realización serán evidentes a la luz de la presente divulgación, y que se pueden hacer modificaciones a lo descrito sin apartarse del espíritu y alcance de la presente divulgación.

En la siguiente descripción, se entregan numerosos detalles específicos para proporcionar una comprensión profunda de la divulgación. Sin embargo, es evidente que la divulgación puede ser practicada sin estos detalles, o bien con otros detalles adicionales que no figuran en esta descripción, que han sido omitidos por tratarse de elementos conocidos en el arte técnico.

A lo largo de esta descripción, se utilizan los mismos números de referencia que se utilizan en todas las figuras para referirse a los mismos elementos. En la descripción, se han incluido formas de realización alternativas, donde el orden de tales formas de realización no tiene la intención de ser relevante o de imponer limitaciones a la presente divulgación.

Para fines explicativos, se incluye referencias a "direcciones", tales como "hacia adelante", "hacia atrás", "delantero", "trasero", "arriba", "abajo", "derecha" o "izquierda", "dentro" o "fuera", "extendida", "proximal" o "distal". Estas referencias y otras referencias similares en la presente solicitud son sólo para ayudar a describir y entender la presente divulgación, y no están destinadas a limitar la presente divulgación a tales direcciones.

Las formas de realización preferidas, descritas en esta descripción detallada y que han sido ¡lustradas en las figuras adjuntas cuentan con un cuerpo de máscara que posee tres aberturas circulares idénticas, que alojan a tres puertos de inhalación/exhalación. Sin embargo, los fundamentos de la presente divulgación pueden llevarse a cabo con cuerpos de máscara que tengan al menos dos aberturas idénticas, que pueden tener otra forma además de circular, como por ejemplo ovaladas o poligonales, o cualquier otra forma que pueda cooperar con los puertos de inhalación y exhalación que son instalados en tales aberturas del cuerpo de máscara, y que puedan asegurar una unión estanca entre sus partes.

Con referencia a la figura 1 A, se muestra la máscara tipo respirador de la presente divulgación, indicada con el número de referencia 10, ensamblada en una primera configuración preferida. Para mayor claridad de la figura, se han omitido los medios de sujeción para sujetar la máscara a la cabeza del usuario. En la forma de realización preferida de la divulgación, el cuerpo de máscara 20 incluye tres aberturas circulares idénticas 22, 23, 24 que reciben los puertos de inhalación 12 y exhalación 14, respectivamente. La primera configuración de la máscara 10 tiene montados dos puertos de inhalación 12, y un puerto de exhalación 14. Cada uno de los puertos de inhalación comprende cartuchos 30 de filtro posicionados de manera de permitir que el usuario tenga una visión sin obstáculos. Los puertos de inhalación tienen una cubierta 38 de los cartuchos de filtro que permite instalar y desinstalar

10 los cartuchos sin tener contacto con el material filtrante, que luego de la utilización de la máscara puede encontrarse contaminado por las sustancias filtradas.

Con referencia a la figura 1 B, se muestra la máscara tipo respirador 10 de la presente divulgación ensamblada en una segunda configuración preferida. Esta segunda configuración utiliza las mismas partes y piezas de la primera configuración mostrada en la figura 1A, conformando el cuerpo de máscara 20 que incluye tres aberturas circulares idénticas 22, 23, 24 que reciben los puertos de inhalación 12 y exhalación 14, respectivamente. La segunda configuración de la máscara 10 tiene montados un puerto de inhalación 12, y dos puertos de exhalación 14. El puerto de inhalación comprende un cartucho de filtro 30 posicionado de manera de permitir que el usuario tenga una visión sin obstáculos. Al igual que la configuración de la figura 1A, el puerto de inhalación tiene una cubierta 38 del cartucho de filtro que permite instalar y desinstalar el cartucho sin tener contacto con el material filtrante.

Ahora con referencia a la figura 2A y 2B, se muestra el cuerpo de máscara 20 de la realización preferida en perspectiva y en vista frontal, respectivamente, sin elementos ni puertos instalados. Se puede observar que en esta forma de realización preferida se configura un cuerpo de máscara 20 con tres aberturas generalmente circulares 22, 23, 24, idénticas en dimensiones. Solo a modo de ejemplo, se ha identificado con el numeral 22 y 24 a las aberturas con una orientación generalmente lateral, y con el numeral 23 a la abertura orientada generalmente hacia adelante. Cada una de las aberturas incluye un borde de abertura 28, que tiene muescas 26 espaciadas homogéneamente en el borde 28. Para una mejor claridad de la figura, solo algunas de las muescas 26 se han señalado en la figura, sin embargo debe entenderse que todas las muescas que se encuentran en los bordes 28 de las aberturas 22, 23, 24 en todas las figuras son muescas 26, y que además son idénticas. En la presente forma de realización de esta divulgación, se han ¡lustrado de manera ejemplar tres muescas 26 en cada una de las aberturas 22, 23, 24. Sin embargo, tomando las enseñanzas entregadas por la presente divulgación, un experto en el arte podrá fácilmente concebir formas de

1 1 realización con más o menos muescas, o incluso sin muescas, o bien con un borde contorneado en zigzag, o con algún otro patrón.

En la presente forma de realización, de manera ejemplar, el cuerpo de máscara 20 tiene tres aberturas idénticas 22, 23, 24, pero en otras formas de realización una persona versada en la materia técnica podrá concebir fácilmente cuerpos de máscara con dos o más aberturas idénticas, como por ejemplo dos, cuatro o más aberturas idénticas, dependiendo de la aplicación específica para la que se desee utilizar la máscara 10.

En la presente forma de realización, las aberturas laterales 22, 24 tienen una orientación generalmente hacia los lados y hacia adelante, como puede observarse más fácilmente en la figura 2B. La orientación específica de tales aberturas se selecciona en función del tamaño de los cartuchos de filtro que se deseen utilizar, es decir, los cartuchos que se desea que sean compatibles con la forma de realización específica de la divulgación. Se deberá tomar en cuenta que los cartuchos no deberán tener interferencias con otras partes y piezas de la máscara 10, ni con la cara ni cabeza del usuario que la porta. Asimismo, la orientación de la abertura 23 es generalmente hacia adelante, teniendo igualmente como consideración de diseño específico el evitar las interferencias de los puertos que ahí se instalen. También se debe considerar el campo de visión del usuario, razón por la cual la abertura frontal en esta forma de realización se encuentra orientada en un ángulo hacia abajo, es decir, formando un ángulo negativo con el plano horizontal.

La parte trasera del cuerpo de máscara 20 tiene un diseño para estar colocado sobre la cara de un usuario, cubriendo al menos su nariz, boca y regiones aledañas. El cuerpo de máscara conforma un espacio interior debido a su diseño generalmente en forma de cúpula, cuyos bordes se posan en la cara del usuario creando una unión estanca. Los bordes del cuerpo de máscara cuentan con un pliegue hacia adentro para proporcionar una interfaz ergonómica con la cara del usuario. El espacio interior está diseñado para permitir el movimiento de la boca y los labios del usuario, para permitirle hablar y brindarle comodidad.

12 El cuerpo de máscara está fabricado de un material elastómero hipoalergénico que permite su fijación y adaptación a la cara de un usuario con cierto rango de flexibilidad para dar cuenta de las diferencias en la fisonomía general de los rostros de diferentes personas. El cuerpo de máscara puede ser fabricado con un material de polietileno combinado con un plastómero o elastómero. De manera alternativa, el cuerpo de máscara 20 puede ser fabricado con materiales proporcionados por SABIO®, tal como una mezcla plástica que contiene aproximadamente 60% de polietileno de baja densidad (LDPE) M500026 MFI 50 y aproximadamente un 40% de polímero de poliolefina (POE) Fortify C30070D). Como otra alternativa, el cuerpo de máscara 20 puede ser fabricado con materiales proporcionados por EXXON®, tal como una mezcla de aproximadamente 80% de polímero de baja densidad (LDPE) 653 y aproximadamente 20% de copolímero semicristalino de propileno and etileno Vistamaxx 7020BF. Como otra alternativa, el cuerpo de máscara 20 puede ser fabricado con materiales proporcionados por KRAIBURG®, tal como elastómero termoplástico TF8CGT, translúcido, con dureza 79 ShA, que además puede resistir un ciclo de esterilización en autoclave, o bien el elastómero termoplástico TF5CGT, translúcido, con dureza SOhA, que puede resistir un ciclo de esterilización en autoclave, o bien el elastómero termoplástico TM8MED, translúcido, con dureza 80 ShA, apto para aplicación médica, por tanto, apto para vahos ciclos de esterilización por diferentes métodos.

Con referencia ahora a la figura 3, se muestra la máscara 10 de la divulgación en una vista en perspectiva y en despiece, con las piezas presentadas para conformar la máscara en una segunda configuración, que cuenta con un puerto de inhalación 12 y dos puertos de exhalación 14 montados en el cuerpo de máscara 20. En esta vista también se han omitido los medios de sujeción 80 para sujetar la máscara a la cabeza del usuario, para mayor claridad. La segunda configuración de la forma de realización preferida cuenta con solo un puerto de inhalación 12 montado en la abertura frontal 23, que incluye un cartucho de filtro 30 que tiene una conexión de bayoneta hembra 32 que se acopla con el elemento tubular 40 en la conexión de bayoneta macho 45 ubicada en un primer extremo del elemento tubular 40. El elemento tubular 40 incluye una válvula unidireccional 60 en un segundo extremo

13 del mismo. El elemento tubular 40 es recibido por la abertura circular 23 central del cuerpo de máscara 20 desde la parte exterior de la cúpula que forma el cuerpo de máscara 20, y es asegurado desde el interior del cuerpo de máscara 20 mediante un elemento de retención 50, que para el caso de un puerto de inhalación corresponde a una tuerca 50 como la ¡lustrada. Dicha tuerca se ajusta por la parte interior de la cúpula que forma el cuerpo de máscara 20.

También con referencia a la figura 3, en las aberturas laterales 22, 24 se encuentran presentados los puertos de exhalación 14. En esta segunda configuración, cada una de las aberturas laterales 22, 24 recibe un elemento tubular 40 desde el interior de la cúpula que forma el cuerpo de máscara 20. Específicamente, el elemento tubular 40 se inserta en la abertura 22, 24 por su segundo extremo, dejando dicho segundo extremo proyectado a través de la abertura 22, 24 hacia afuera del cuerpo de máscara 20 con una porción de hilo 47 sobresaliendo más allá de la arista exterior del borde de la abertura 28. En esta segunda configuración, dicho segundo extremo recibe también un elemento flexible 62 que forma parte de la válvula unidireccional 60. Tanto el elemento flexible 62 como el mismo elemento tubular 40 son retenidos en su lugar por una tuerca 50 que se ajusta por el exterior del cuerpo de máscara 20, que para el caso de un puerto de exhalación tiene una superficie deflectora 52 con ranuras 54, para que el aire de exhalación salga en una dirección seleccionada.

Con referencia a la figura 4, se muestra la máscara 10 en una vista en perspectiva y en despiece parcial de la primera configuración de la máscara 10, donde se ¡lustran las piezas que conforman solo uno de los dos puertos de inhalación 12. Los elementos que componen el puerto que sería alojado en la abertura circular 22 se han omitido para favorecer la claridad de la figura 4. En esta vista también se han omitido los medios de sujeción 80 para sujetar la máscara a la cabeza del usuario, para mayor claridad. La primera configuración de la forma de realización preferida cuenta con solo un puerto de exhalación 14 montado en la abertura frontal 23, que incluye un elemento tubular 40 que incluye una válvula unidireccional 60 en un segundo extremo del mismo. El elemento tubular 40 es recibido por la abertura circular 23 central del cuerpo de máscara 20 desde la parte interior de la cúpula que

14 forma el cuerpo de máscara 20, y es asegurado desde el exterior del cuerpo de máscara 20 mediante un elemento de retención 50, que para el caso de un puerto de exhalación corresponde a una tuerca 50 que se ajusta desde el exterior del cuerpo de máscara 20, que tiene una superficie deflectora 52 con ranuras 54 para que el aire de exhalación salga en una dirección seleccionada.

También con referencia a la figura 4, en la abertura lateral 24 se encuentra presentado un puerto de inhalación 12. En esta primera configuración, cada una de las aberturas laterales 22, 24 recibe un elemento tubular desde el exterior de la cúpula que forma el cuerpo de máscara 20. Específicamente, el elemento tubular 40 se inserta en la abertura 22, 24 por su segundo extremo, dejando dicho segundo extremo proyectado a través de la abertura 22, 24 hacia la parte interior del cuerpo de máscara 20, con una porción del hilo 47 sobresaliendo más allá de la arista interior del borde de abertura 28. En esta primera configuración, dicho segundo extremo recibe también un elemento flexible 62 que forma parte de la válvula unidireccional 60. El elemento tubular 40 es retenido en su lugar mediante un elemento de retención 50, por ejemplo una tuerca, que se ajusta por el interior del cuerpo de máscara.

Nuevamente con referencia a la figura 3 y adicionalmente a la figura 4, se puede también apreciar un detalle del elemento filtrante 30, que para esta forma de realización corresponde, de manera ejemplar y no limitante, a un cartucho de filtro 30, que cuenta con una base de cartucho 31 con una conexión de bayoneta hembra 32 mencionada más arriba, diseñada para cooperar con el elemento tubular 40. La base del cartucho 31 recibe un disco de material de filtro 34, que puede tratarse de un filtro mecánico o un filtro químico, o una combinación de ambos. El material de filtro 34 es retenido en su posición de filtración mediante una tapa ranurada 36 que se conecta de alguna manera conocida con la base de cartucho 31 . Dicha conexión puede ser por presión, de bayoneta, una conexión roscada, una unión permanente mediante pegamento o fusión de los elementos plásticos, o lo similar. El cartucho de filtro tiene además una cubierta 38 que permite manipular el cartucho de filtro evitando entrar en contacto con el material del filtro 34 cuando se necesita retirar o

15 cambiar el cartucho de filtro por un usuario, ya que el material de filtro podría estar reteniendo sustancias nocivas para el usuario. Los elementos rígidos del cartucho de filtro ejemplar, es decir la base del cartucho 31 , la tapa 36 y la cubierta 38, son preferentemente fabricados de plástico rígido, tal como polipropileno. El material de filtro 34 puede ser de manera ejemplar un material de filtro para partículas, en base a medios filtrantes de celulosa, fibra sintética y nanofibra de alta eficiencia, no tejida, con una capacidad de retención de partículas y aerosoles no oleosos clasificada según la norma española del Instituto Nacional para la Seguridad y la Salud Ocupacional (NIOSH) 42 CFR o la norma correspondiente europea UNE.

En la presente memoria descriptiva, se describe un cartucho de filtro de manera ejemplar, para ¡lustrar de mejor manera los conceptos inventivos divulgados en el presente documento. Esta descripción no pretende limitar de ninguna manera la utilización de cartuchos alternativos, que pueden tener medios de filtrado mecánicos o químicos, o utilizar tecnologías alternativas que aún no se han desarrollado. En una forma de realización alternativa, se puede prescindir completamente de los medios filtrantes, y proporcionar aire limpio apto para la respiración humana mediante vías o líneas de suministro de aire, a través de mangueras o medios similares desde una fuente de aire limpio.

Ahora con referencia a las figuras 5A y 5B, se presenta un detalle, en despiece y ensamblado del conjunto conformado por un elemento tubular 40, un anillo 70 para conectar un arnés de sujeción de la máscara a la cabeza de un usuario, un elemento de retención 50, y un elemento flexible 62. El conjunto mostrado en las figuras en referencia es utilizado en puertos de inhalación 12 en la primera configuración de armado de la máscara 10 en su forma de realización preferida. Se muestra un elemento adaptador 40 que comprende un cuerpo generalmente cilindrico hueco, que tiene un primer extremo 42 con una conexión tipo bayoneta 45 para recibir un conjunto de filtro 30, y un segundo extremo 44 diseñado para insertarse en las aberturas 22, 23, 24 del cuerpo de máscara 20.

El primer extremo 42 del elemento tubular 40 tiene una conexión de bayoneta macho, que queda proyectada hacia afuera del cuerpo de máscara 20, dispuesto

16 para recibir un cartucho de filtro 30, específicamente para cooperar con una conexión de bayoneta hembra 32 del cartucho de filtro 30, proporcionando una unión estanca y completando el conjunto de puerto de inhalación 12. Este primer extremo con una conexión de bayoneta puede tener diferentes dimensiones para poder cooperar con cartuchos de filtro de diferentes dimensiones, de diferentes proveedores, y de diferentes tipos. En la forma de realización preferida, se ha seleccionado la unión del elemento tubular 40 con el elemento filtrante/cartucho de filtro 30 como una unión tipo bayoneta, sin embargo una persona versada en la materia técnica podrá reconocer con facilidad que el tipo de unión puede ser modificado sin apartarse de las enseñanzas de la presente divulgación, pudiendo tratarse, a modo de ejemplo, de uniones roscadas, fijaciones a presión, una unión con clips, broches, adhesivos, u otros elementos que puedan proporcionar una conexión estanca de los elementos mencionados.

Continuando con referencia a las figuras 5A y 5B, el segundo extremo 44 del elemento tubular 40 tiene un hilo exterior 47 que puede recibir un elemento de retención 50 para sujetar el elemento tubular cuando se encuentra inserto en una de las aberturas 22, 23, 24 del cuerpo de máscara 20. En la ilustración, se muestra de manera ejemplar una tuerca 50 abierta, sin embargo y de manera alternativa, también se puede proporcionar una tuerca semi cerrada, que permite el paso de aire, y que al mismo tiempo tenga medios para asegurar que la válvula unidireccional 60 se mantenga en posición.

En el interior del cuerpo cilindrico, en las cercanías del segundo extremo 44 del elemento tubular 40, se configuran medios 48 para soportar un elemento de válvula, que incluyen radios que soportan un anillo concéntrico con el eje del elemento tubular, con dimensiones adaptadas para recibir una proyección central 64 de un elemento flexible 62 de válvula 60, que colabora con los bordes 28 del cuerpo cilindrico en el segundo extremo 44 para bloquear el paso del aire de entrada por el segundo extremo 44, y permitir el flujo de aire de salida por el segundo extremo 44. El diseño de los medios 48 para soportar la válvula es tal que permite el flujo del aire sin oponer una resistencia significativa.

17 El elemento tubular 40 tiene también una región central 41 con un diámetro y forma coincidente con las aberturas 22, 23, 24 del cuerpo de máscara 20, que está diseñado para adaptarse de manera ajustada y conformar una unión estanca con el cuerpo de máscara 20. De manera alternativa, la región central 41 incluye proyecciones 49 para calzar con muescas 26 opcionales en el borde 28 de la abertura 22, 23, 24 del cuerpo de máscara 20, para cooperar en la unión estanca y mantener al puerto en su posición durante el uso de la máscara 10. La región central

41 termina en un hombro circunferencial 46 en la parte proximal al primer extremo

42 del elemento tubular 40. Este hombro 46 proporciona tope y apoyo para generar un ajuste en conjunto con el elemento de retención 50, fijando el puerto de inhalación 12 a la abertura 22, 23, 24.

De manera adicional, el hombro 46 puede además interactuar con medios para conectar un arnés para sostener la máscara 10 a la cabeza de un usuario, que incluyen un anillo 70 con una oreja 72, tal como se ¡lustra en las figuras 5A y 5B. Dicho anillo queda en una relación de ajuste entre el hombro 46 del elemento tubular 40 y la pared exterior del cuerpo de máscara 20. Alternativamente, el hombro 46 puede tener un diseño escalonado, que permite recibir un anillo con borde interior liso en dicho escalón, permitiendo que el anillo pueda girar para cambiar la posición de la oreja 72 y acomodar el arnés de cabeza. Otra alternativa se puede observar con referencia a la figura 4, donde se observa que el anillo 70 puede tener un diámetro adecuado y una pluralidad de muescas que interactúan con las proyecciones 49 de la región central 41 del elemento tubular 40, para mantener al anillo 70 en una sola posición, sin la capacidad de girar.

Las figuras 5B y 5C muestran el conjunto de elementos mostrados en la figura 5A montados. La figura 5B muestra un detalle en perspectiva y la figura 5C muestra el mismo detalle en corte. Se puede observar que cuando la tuerca 50 está montada en el hilo 47 en el segundo extremo 44 del elemento tubular 40, la región central 41 , en conjunto con el hombro 46, conforman un espacio. Este espacio es el ocupado por el borde 28 de la abertura circular 22, 23, 24 cuando el puerto está montado en el cuerpo de máscara 20. De manera alternativa, las proyecciones 49

18 proporcionadas se acoplan con las muescas 26 de las aberturas 22, 23, 24. En particular, la figura 5C muestra la posición del cuerpo de máscara 20 en el puerto de inhalación 12 montado. De manera esquemática, se ¡lustra también el cartucho de filtro 30. Montado en el primer extremo del elemento tubular 40.

Haciendo referencia ahora a la figura 6, se muestran los elementos que conforman un puerto de exhalación 14 para la primera configuración de armado de la forma de realización preferida de la presente divulgación. El puerto de exhalación 14 utiliza un elemento tubular 40 idéntico al utilizado en el puerto de inhalación 12. Las partes del elemento tubular 40 no serán descritas nuevamente, para evitar repeticiones innecesarias. El puerto de exhalación incluye también un elemento flexible 62 que forma la válvula unidireccional 60. Tal como aparece ¡lustrado de manera ejemplar en la figura 3, el puerto de exhalación 14 se instala en el cuerpo de máscara 20 introduciendo el elemento 40 desde el interior del cuerpo, a través de la abertura 23, para el caso de la primera configuración de armado de la máscara 10. Cuando está introducido de esta manera, el segundo extremo 44 queda proyectado en la parte exterior del cuerpo de máscara 20 con el hilo 47 sobresaliendo más allá de la superficie exterior del cuerpo de máscara. En esta posición, y con el elemento flexible 62 instalado en posición, con su proyección central asegurada en el soporte de válvula 48, el conjunto es asegurado con un elemento de retención 50 en forma generalmente de tuerca. De manera preferente, la tuerca 50 utilizada en el puerto de exhalación 14 tiene una superficie deflectora 52 con ranuras 54, para que el aire de exhalación salga de manera controlada, y para asegurar que el elemento flexible se mantenga en su posición.

El primer extremo 42 de entrada de aire del elemento tubular queda sin utilizar su conexión de bayoneta, libre para recibir el aire de exhalación desde las vías respiratorias del usuario de la máscara 10. Por lo tanto, la conexión de bayoneta macho 45 queda oculta a la vista en la parte interior de la cúpula que forma el puerto de máscara 20.

Para mayor claridad de la instalación del puerto de exhalación 14 en la primera configuración de armado de la máscara 10 en la forma de realización preferida, se

19 hace referenda a la figura 9, donde se muestra una vista en corte a través de un plano central vertical del cuerpo de máscara 20, con la abertura 23 en corte, recibiendo al puerto de exhalación 14 completamente instalado.

A continuación, se hará referencia a una segunda configuración de armado de la máscara 10, ¡lustrada inicialmente en la figura 3 descrita anteriormente. Específicamente, se hace referencia a la figura 7 que muestra los elementos necesarios para el montaje de un puerto de inhalación 12 en la segunda configuración de armado, y a la figura 8 que muestra los elementos para el montaje de un puerto de exhalación 14 en la segunda configuración de armado.

Con referencia particular a la figura 7, se muestra un elemento tubular 40, un elemento flexible 62 de la válvula unidireccional 60, y una tuerca de retención 50. En esta segunda configuración de armado, el puerto de inhalación 12 se monta en la abertura 23 del cuerpo de máscara 20 de la forma de realización preferida de la divulgación, que también se muestra en la figura 3. Debido a las múltiples similitudes con el conjunto mostrado en las figuras 5A-5C, la siguiente descripción omitirá elementos repetitivos, para cuidar la concisión de la presente memoria descriptiva. En la segunda configuración de armado, el puerto de inhalación 12 comprende los elementos que se muestran en la figura 7, más el cartucho de filtro tal como se ha descrito anteriormente. A diferencia de la primera configuración de armado, el puerto de inhalación no tiene el anillo 70 para conectar el arnés, ya que el arnés se acopla a los anillos 70 cuando éstos están instalados en los puertos de las aberturas laterales 22, 24.

De manera consecuente, y en referencia a la figura 8, se ¡lustra los elementos que conforman los puertos de exhalación 14 para la segunda configuración de armando de la máscara 10. A diferencia de la primera configuración de armado, los puertos de exhalación 14 en la segunda configuración de armado incluyen un anillo 70 para conectar el arnés de sujeción a la cabeza del usuario. En la figura 3 se puede observar los puertos de exhalación 14 presentados para su montaje en las aberturas 22, 24 del cuerpo de máscara 20, con los anillo 70 dispuestos para recibir el arnés 80, que no se muestra en las figuras. En la segunda configuración de armado, al

20 igual que en la primera configuración de armado, cuando los puertos de exhalación 14 están instalados, las conexiones de bayoneta 45 de los elementos tubulares 40 quedan sin conexión, es decir, sin ser utilizados, y ocultos a la vista al encontrarse en la parte interior de la cúpula que forma el cuerpo de máscara 20.

Con referencia general a todas las figuras descritas anteriormente, y al espíritu de la presente divulgación, se proporciona una máscara 10 que utiliza un elemento tubular 40 versátil, que puede ser instalado en dos posiciones distintas en el cuerpo de máscara 20. Una primera posición para ser parte de un puerto de inhalación 12, configurado para recibir un elemento filtrante 30, ¡lustrado de manera ejemplar en las figuras 5A-5C y 7, y una segunda posición para ser parte de un puerto de exhalación, ¡lustrado de manera ejemplar en las figuras 6 y 8.

En las formas de realización preferidas, el elemento tubular 40 puede ser fabricado de un material plástico resistente, tal como polipropileno o lo similar, que cooperará con facilidad con el resto de las piezas que conforman la máscara 10. Asimismo, otras partes y piezas son también fabricadas preferentemente de polipropileno, tales como el elemento de retención 50, el elemento de anillo 70, y otros elementos o accesorios que puedan ser necesarios para las formas de realización que puedan implementar las personas versadas en el arte, tales como broches, hebillas, medios para ajustar el arnés 80, entre otros. Además, en las formas de realización preferidas, el elemento flexible de válvula 62 es fabricado de un elastómero termoplástico (TPE), o como alternativa, de algún otro tipo de caucho, goma o silicona, que le proporciona al elemento 62 una flexibilidad adecuada y hace que su reemplazo sea fácil y rápido.

Al proporcionar una máscara 10 que utiliza elementos tubulares 40 para conformar los puertos de inhalación 12 y de exhalación 14, la presente divulgación logra reducir de manera efectiva el número de piezas diferentes que debe manipular un usuario al momento de armar, limpiar, modificar, reparar y hacer manutención a un conjunto de máscara tipo respirador.

Un usuario podrá, en consideración del uso previsto, de la contaminación existente en el medio ambiente, de la disponibilidad de cartuchos de filtro, entre otras

21 consideraciones, proporcionar una configuración de armado diferente para cada situación. A partir de las configuraciones de armado primera y segunda entregadas en esta presente descripción, un usuario podrá deducir directamente otras configuraciones de armado, como por ejemplo una tercera configuración de armado en la forma de realización preferida descrita, que utilice un puerto de inhalación instalado en la abertura 22, y dos puertos de exhalación instalados en las aberturas 23 y 24. De manera alternativa, un usuario puede optar por bloquear algunas de las aberturas, mediante la utilización de una tuerca 50 cerrada instalada en uno de los elementos tubulares 40.

Si el usuario utiliza los anillos 70 para acoplar un arnés de sujeción de la máscara para ser adaptada a la cabeza de un usuario, los anillos deberán estar siempre posicionados en los puertos instalados en las aberturas laterales del cuerpo de máscara de la forma de realización preferida de la divulgación, es decir, las aberturas 22 y 24. Una persona versada en la materia técnica, podrá fácilmente remplazar el sistema de sujeción de la máscara a la cabeza de un usuario con un arnés de otro tipo, o bien acoplado directamente a orejas o pestañas provistas directamente en el cuerpo de máscara 20. De manera alternativa, se puede dar el caso de que el arnés sea solidario al cuerpo de máscara 20, siendo del mismo material elastómero hipoalergénico del cuerpo de máscara 20 y conformado como una sola pieza, reduciendo aún más el número de piezas del conjunto de máscara 10.

Al proporcionar un conjunto de piezas para el armado de una máscara 10, se podrá también proporcionar una pluralidad de elementos tubulares 40 que cuenten con una pluralidad de conexiones de bayoneta 45 de diferentes dimensiones, para adaptar una amplia pluralidad de cartuchos de filtro disponibles en el mercado. De la misma manera, se podrá proporcionar elementos tubulares 40 con conexiones alternativas a una conexión de bayoneta, como por ejemplo conexiones roscadas, de presión, con enganches de algún otro tipo, uniones adhesivas, entre otras.

Adicionalmente, un experto en la materia técnica también podrá concebir directamente puertos de inhalación 12 que no cuenten con un cartucho de filtro

22 directamente acoplado al primer extremo 42 del elemento tubular 40, sino que el aire de inhalación podrá ser proporcionado por una fuente de aire limpio tal como un estanque de aire comprimido, o una línea flexible de aire de respiración que tenga un filtro instalado en otro lugar, que puede ser portado por el usuario por ejemplo en la cintura o en la espalda.

A pesar de que la presente divulgación ha sido descrita en torno a las máscaras tipo respirador de media cara, las enseñanzas de la presente descripción son completamente utilizables a máscaras de cara completa, y otros tipos de respiradores que puedan ser concebidos en el ejercicio de la materia técnica específica.

Mientras que la divulgación ha sido descrita en conjunto con una forma de realización específica, se debe entender que muchas alternativas, modificaciones y variaciones serán evidentes para aquellas personas versadas en la materia técnica a la luz de la descripción anterior. De manera acorde, se tiene la intención de abarcar todas esas alternativas, modificaciones y variaciones que caen dentro del ámbito de aplicación de las reivindicaciones incluidas. Todos los elementos presentados anteriormente en el presente documento o que se muestren en los dibujos acompañantes deben interpretarse en un sentido ilustrativo y no limitante.

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