ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ МЕДИЦИНСКАЯ МАСКА

Область техники, к которой относится полезная модель. Полезная модель относится к защитным медицинским маскам.
Уровень техники. Из уровня техники известна маска [патент на изобретение РФ №2549065], содержащая основу маски с элементом, используемым при ношении маски, а также и инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы с антивирусными свойствами, удерживаемые на основе маски. Тонкодисперсные частицы с антивирусными свойствами представляют собой частицы, по меньшей мере, одного из следующей группы веществ: йодида платины (II), йодида палладия (II), йодида серебра (I), йодида меди (I) и тиоцианата меди (I), причем инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы прикреплены к основе маски, по меньшей мере, посредством мономера силана и/или продукта полимеризации мономера силана.
К недостаткам такого решения относится наличие одного общего слоя в основе маске, что приводит к затруднению процесса выдоха и усталости.
Из уровня техники также известна защитная медицинская маска [патент на полезную модель РФ №173502], содержащая корпус со средствами крепления на лице носителя маски, и бактерицидную камеру в передней лицевой части корпуса, снабженную входным фильтром и источником ультрафиолетового излучения, расположенным внутри бактерицидной камеры и соединенным с блоком питания. Источник ультрафиолетового излучения выполнен в виде малогабаритной амальгамной газоразрядной лампы, при этом внутренняя поверхность бактерицидной камеры выполнена из материала, отражающего ультрафиолетовое излучение, внутри камеры установлена перегородка из материала, прозрачного для ультрафиолетового излучения, а на выходе бактерицидной камеры установлен воздушный фильтр, выполненный из материала, поглощающего ультрафиолетовое излучение.
К недостаткам такого решения относится наличие источника питания для работы источника ультрафиолетового излучения, а также работа через одинаковый фильтрующий слой на вдох и на выдох.
Данное техническое решение является наиболее близким по своей технической сущности прототипом.
Раскрытие полезной модели. Используемые в медицинской практике защитные маски для защиты дыхания предназначены главным образом для защиты пациентов во время хирургических операций и медицинских осмотров. Однако возникновение новых видов респираторных заболеваний, в том числе типа коронавирусов привело к возникновению сложной эпидемической обстановки и широким распространением среди населения практики ношения масок. Как известно, в общественных местах использование масок имеет двойную назначение - как защиту пользователя от внешней вирусной нагрузки, так и снижение выхода воздушно-капельной смеси мокроты при кашле. При кашле или наличии скрытой инфекции такая защита ограничивает выделение вирусов в окружающий объем воздуха, что очень важно в общественных местах - особенно в крупных городах.
Произошедшая в 2020 пандемия коронавируса показала важность таких мер, ограничивающих распространение респираторных инфекций. В случае возникновения вспышки заболевания, принимаемые при этом ограничения для ее подавления, могут наносить существенный экономический ущерб как из-за снижения объема валового внутреннего продукта, так и в виде прямых затрат на медицинское оборудование и выплаты пособий.
Таким образом, повышение сознательности населения и, в частности, ношение масок в общественных местах имеет государственное значение как для экономики, так и для здравоохранения.
Из уровня техники известны также промышленные защитные маски для выполнения разного рода опасных работ, как-то - покраска распылением, столярные и фрезеровочные работы. Их отличает большая толщина слоя поглощающего материала, что способствует поглощению больших объемов взвесей из вдыхаемого воздуха. Практически все такие промышленные маски оснащены однонаправленным клапаном, обеспечивающих свободный выдох без фильтрации выдыхаемого объема воздуха. Таким образом, нежелательно применять промышленные маски для медицинских целей.
При ношении таких масок для промышленных работ, инфицированный человек продолжит выделять вирус в окружающий воздух, что повышает вероятность заражения окружающих людей. Весь объем на выдохе поступает без фильтрации наружу маски.
Применение существующих медицинских масок имеет недостатки. На фигуре 1 показан внешний вид выпускаемой медицинской маски. Она имеет лямки для крепления на голове пользователя, и фильтрующую основу для пропускания воздуха. Недостатком такого типа масок является очень малая толщина фильтрующего слоя из специального пористого материала, по типу марли. Использование тонкого слоя фильтрующего материала в таком случае обеспечивает наибольшую легкость дыхания в сравнении с промышленными масками - но не позволяет реализовать глубокую фильтрацию, особенно при длительном непрерывном ношении маски.
Однако, при интенсивном ношении маски целесообразно применение усиленного поглощающего слоя, в отличие от выпускаемых медицинских масок. При этом возникает проблема затруднения выдыхания, что ведет к излишнему переутомлению и потливости пользователя - что нежелательно в общественных местах. Выпускаемые в настоящее время промышленные и медицинские маски обеспечивают плотное прилегание к лицу пользователя, что делает процесс вдоха и выдоха равноценными по затрачиваемым на них физическим усилиям. Облегчение процесса выдоха при этом обеспечивает значительное (до двух раз) снижение усталости пользователя маски.
На фигуре 2 показан внешний вид основного прототипа предлагаемого решения, оснащенный ультрафиолетовой очисткой воздуха. В этом случае действительно можно значительно снизить толщину фильтрующего слоя, но требуется электропитание излучателя ультрафиолетового света, причем его мощность может быть весьма значительной - что исключает применение в условиях непрерывного ношения.
Предлагаемое решение обеспечивает облегчение процесса дыхания при сохранении усиленной фильтрации на вдох и выдох путем увеличения общей площади поглощающего слоя фильтра, что позволяет нарастить его толщину и плотность. Увеличение плотности материала фильтра, в свою очередь, дает улучшение качества фильтрации воздуха от диспергированных в нем вирусов и бактерий. Площадь обычных медицинских масок, типичный представитель которых изображен на фигуре 1, ограничена площадью лица пользователя. В предлагаемом решении описано компактное решение, реализующее большую площадь фильтра в малом объеме, вне зависимости от размеров лица.
На фигуре 3 показана конструкция предлагаемого решения, где видно, что маска состоит из основания, представляющего собой обтюратор, плотно прилегающий к поверхности лица пользователя. Обтюратор выполняет роль основы, с которой соединены крепления на лице пользователя маски (лямки) и держатель для фильтра. Внутри держателя установлен фильтр с округлым рифлением, что позволяет увеличить площадь поверхности фильтрующего материала. Фильтр работает и на вдох, и на выдох - обеспечивая защиту как пользователя, так и окружающих людей. Последнее особенно важно в период эпидемий респираторных заболеваний, и для медицинских работников.
На фигуре 4 показан поперечный разрез фильтра, где хорошо видна его рифленая форма, позволяющая значительно увеличить общую площадь. Чем больше будет толщина фильтра, тем больше будет площадь его поверхности - обеспечивая приемлемое усилие на вдох и выдох при требуемой толщине фильтрующего материала. Фильтр выполняется сменным, а его плоская рифленая форма удобна для упаковывания в тубус и транспортировки.
Поскольку сменным элементов является только фильтр, который может быть изготовлен из прессованного или аналогичного бумажного материала, то обеспечивается экономия на других элементах, являющихся не сменными. Увеличением толщины (размаха волн) рифленого фильтра можно добиться требуемого снижения усилия на вдох и выдох. Обтюратор выполняется из долговечного материала, а сам он известен из водолазной техники.
Предлагаемое решение позволяет улучшить фильтрацию вдыхаемого и выдыхаемого воздуха за счет применения более плотного материала. Кроме того, оно обеспечивает меньшие эксплуатационные издержки применением в конструкции сменного фильтра, форма удобна для упаковки.
Заявляемая полезная модель является новым решением, имеющим следующие принципиальные отличия от основного прототипа:
- корпус представляет собой плотно прилегающий обтюратор;
- обтюратор имеет вырез в передней его части, с держателем для фильтра;
- держатель для фильтра содержит основание и наружную крышку с прорезями для дыхания;
- сменным является только фильтр, сделанный из фильтрующего материала и не имеющий картриджа;
- фильтр выполняется по форме внутренней полости держателя, и имеет рифленую поверхность.
Таким образом, вся совокупность существенных признаков решения приводит к новому техническому результату - облегчению дыхания на вдох и на выдох, а также снижению эксплуатационных затрат.
Краткое описание чертежей. На фигуре 1 изображен внешний вид выпускаемой медицинской маски для защиты от эпидемии коронавируса. На фигуре 2 изображен внешний вид основного прототипа. На фигуре 3 изображена конструкция предлагаемого решения. Здесь 1 - обтюратор, 2 - лямки для крепления на голове, 3 - держатель для фильтра, 4 - фильтр. На фигуре 4 изображено поперечное сечение фильтра.