ИНДИВИДУАЛЬНАЯ ФИЛЬТРУЮЩАЯ МАСКА С БАКТЕРИЦИДНОЙ ОБРАБОТКОЙ ВОЗДУХА НА ИЗЛУЧАЮЩИХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ЭЛЕМЕНТАХ

Полезная модель относится к профилактическому оборудованию, предназначенному для индивидуальной бактерицидной обработки воздуха, поступающего в органы дыхания из окружающей среды, при дыхании, с применением излучающих полупроводниковых элементов. В частности, она может быть использована для защиты от вирусов гриппа. Маской могут пользоваться как медицинские работники, так и обычные граждане.
Известна индивидуальная фильтрующая маска для обработки воздуха, закрывающая рот и нос. К маске крепится специальный съемный пенал с фильтром, с помощью которого производится фильтрация и частичное обеззараживание воздуха, поступающего в полость под маской. См. патент РФ №2187232 «Лечебная профилактическая маска», МПК А41D 13/11, опубл. 20.08.2002 г. в Бюл. №23.
Известная маска не предназначена для индивидуальной защиты от гриппа, поскольку механический фильтр не в состоянии предупредить попадание в организм вирусов, способных проникать даже сквозь микроскопические отверстия. Кроме того, пропитка фильтра-картриджа составами из вытяжки лука, чеснока и других компонентов может вызвать аллергию или приступы астмы.
Более близкой по технической сущности и, принятой за прототип, является индивидуальная профилактическая маска для дезинфекции воздуха, поступающего при дыхании через нос из окружающей среды, описанная в патенте РФ №40847 «Индивидуальная профилактическая маска», МПК А41D 13/11), опубл. 10.10.2004 г. в Бюл.№28).
Известная маска содержит излучатель для бактерицидной обработки воздуха, выполненный на полупроводниковых элементах, содержащий ультрафиолетовые светодиоды, средства для его крепления, блок электропитания и электрическую схему включения.
Маска может быть частично использована для защиты от вирусов гриппа, поскольку содержит полупроводниковый ультрафиолетовый излучатель, свет которого пронизывает, попадающий в нос воздух.
Известное устройство имеет целый ряд недостатков.
1. Если у человека заложен нос, то применение маски нецелесообразно.
2. При быстрой ходьбе или активной нагрузке человек дополнительно дышит ртом, что открывает путь для попадания микроорганизмов в легкие.
3. Длительное облучение носовой полости излучателем может привести либо к поражению слизистой оболочки при жестком УФ излучении, либо к обезвоживанию и появлению отеков полости носа при мягком излучении.
4. Маска не защищает дыхательные органы человека от пыли и дыма.
5. Маска не защищает окружающую среду от вирусов, которые может выделять человек в маске, дыша ртом.
Задачей полезной модели является создание фильтрующей маски с бактерицидным излучателем, которая может найти широкое применение вкачестве индивидуальной защиты от различных инфекции, передаваемых жидкостно-капельным путем, в том числе и от различных форм гриппа.
Поставленная задача достигается за счет того, что в известной индивидуальной фильтрующей маске с бактерицидной обработкой воздуха на излучающих полупроводниковых элементах, состоящей из светодиодов, средств для их крепления, блока электропитания и электрической схемы включения, согласно полезной модели, маска содержит корпус, выполненный из резины или пластмассы закрывающий рот и нос человека и захватывающий подбородок и имеющий свободный объем около рта и носа, корпус в передней лицевой части имеет круглое отверстие, выполненное в виде тонкостенной цилиндрической трубы, в которую вставлена кольцевая плата со светодиодами, световой поток которых направлен внутрь, в сторону отверстия, с внешней стороны цилиндрическая труба снабжена резьбой, на которую навинчена вторая цилиндрическая труба, внутреннее пространство которой заполнено фильтровальными веществами, закрывающими входное отверстие.
В варианте технического решения в состав бактерицидного излучателя введены светодиоды, излучающие в диапазоне 620-680 нм и 820-890 нм.
В варианте технического решения маска снабжена клапаном с электрическим контактом, срабатывающим при вдыхании и выдыхании, и каждый раз при срабатывании, включающим светодиоды.
В варианте технического решения электрическая схема снабжена импульсным многоканальным переключателем, включающим одновременно все световые приборы.
В варианте технического решения электрическая схема снабжена импульсным многоканальным переключателем, каждый из контактов которого включает тот или иной тип светодиодов.
В варианте технического решения маска снабжена клапаном, свободно пропускающим наружу при выдыхании облученный воздух
Корпус маски, выполненный из резины или пластмассы закрывающей рот и нос человека и захватывающей подбородок и имеющий свободный объем около рта и носа дает возможность пропускать весь воздух, поступающий в органы дыхания через маску.
Применение тонкостенной цилиндрической трубы вставленной в отверстие в лицевой части маски, в которую вставлена кольцевая плата со светодиодами, световой поток которых направлен внутрь, в сторону отверстия, и наличие с внешней стороны цилиндрическая труба резьбы, на которую навинчена вторая цилиндрическая труба, внутреннее пространство которой заполнено фильтровальными веществами, закрывающими входное отверстие, позволяет проводить фильтрацию и обеззараживание всего объема воздуха, попадающего в дыхательные органы. Кроме того, благодаря бактерицидному излучению плотность фильтра может быть снижена, что облегчит дыхание.
Наличие клапана, срабатывающего при вдыхании и выдыхании, и включающего светодиоды, способствует снижению энергопотребления и повышает срок службы светодиодов и элементов блока питания.
Применение импульсного выключателя, включающего одновременно все светодиоды, повышает обеззараживающее действие маски и снижаетэнергопотребление.
Применение импульсного выключателя включающего каждый из установленных типов светодиодов индивидуально также способствует повышению, как обеззараживающего действия маски, так и снижению энергопотребления.
Выбранный диапазон дополнительных светодиодов, излучающих в диапазоне 620-680 нм и 820-890 нм, является оптимальным для обеззараживания.
Наличие клапана, свободно пропускающего наружу воздух при выдыхании, позволяет пользователю дышать более свободно и способствует удалению влаги, накапливающейся внутри корпуса маски.
Заявленное устройство иллюстрируется 4-мя фигурами.
На фиг.1 изображена маска при виде сбоку.
Фиг.2 демонстрирует фрагмент маски с кольцевым расположением светодиодов.
На фиг.3 представлена принципиальная электрическая схема включения светодиодов.
На фиг.4 показана принципиальная электрическая схема, на которой светодиоды снабжены импульсным переключателем.
Индивидуальная фильтрующая маска с бактерицидной обработкой воздуха на излучающих полупроводниковых элементах устроена следующим образом.
Маска содержит корпус 1 (фиг.1, 2), изготовленный из резины или пластика. По периметру корпус плотно прилегает к лицу 2 и закрывает рот и нос и охватывает подбородок. Около рта и носа корпус маски имеет свободный объем 3. Корпус в передней лицевой части имеет круглое отверстие, выполненное в виде короткой тонкостенной цилиндрической трубы 4. В трубу 4 плотно к ее внутренним стенкам вставлена кольцевая плата 5 (фиг.2) со светодиодами 6, излучающими бактерицидные световые потоки. Плата может крепиться к стенкам трубы, например с помощью клея. Световые потоки светодиодов 6 направлены навстречу друг другу, т.е. внутрь, кольцевой платы и пронизывают воздух, поступающий внутрь корпуса 1 маски.. Внешняя поверхность цилиндрической трубы 4 снабжена резьбой (на фиг.не обозначена), на которую навинчен трубчатый пенал 7, внутреннее пространство которого заполнено фильтровальным материалом 8, закрывающим входное отверстие тонкостенной цилиндрической трубы 4.. В состав фильтрующих материалов могут входить вата, фетр, марля (несколько слоев марлевого бинта), фильтровальная бумага, активный уголь, используемый в изолирующих противогазах. Причем такие материалы, как марлю, фетр, вату и т.п. можно многократно подвергать санитарной обработке и использовать повторно, что значительно снижает расходы на эксплуатацию данного устройства. Маска крепится с помощью эластичного ремня 9, с застежкой, выполненной в виде пряжки (на фиг.не показана). Сбоку, на ремне 9 на неэластичной площадке (на фиг.не обозначена) установлен блок электропитания 10, питающий электрическую схему, в качестве которого может быть применена аккумуляторная батарея или сменные батарейки. На блоке питания имеется выключатель 11, включающий светодиоды. Питание к светодиодам подается по свободно висящим проводам 12.
В варианте технического решения в состав источника бактерицидногоизлучения введены светодиоды, излучающие в диапазоне 620-680 нм и 820-890 нм.
В варианте технического решения маска снабжена клапаном 13, свободно пропускающим наружу воздух при выдыхании Клапан может быть расположен в области подбородка, как это показано на фиг.1, так и сбоку. В последнем варианте таких клапанов может быть два, расположенных с двух сторон.
В варианте технического решения маска снабжена гибким клапаном 14, выполненным в виде лепестка, с сенсорным контактом, включающим светодиоды каждый раз при вдыхании и выдыхании.
Электрическая схема (фиг.3) состоит из светодиодов 6' с УФ спектром излучения, светодиодов 6'', излучающих в диапазоне 620-680 нм, а также светодиодов 6''' излучающих в диапазоне 820-890 нм. В зависимости от мощности и напряжения питания светодиоды могут быть включены последовательно или параллельно или по смешанной схеме. В цепь питания светодиодов могут быть также введены ограничительные сопротивления 15. Выключатель 11 и сенсорный клапанный контакт 16 в цепи питания светодиодов 6 соединены последовательно.
В варианте технического решения электрическая схема снабжена импульсным многоканальным переключателем 17 (фиг.4), введенным в цепь питания светодиодов, и включающим одновременно все световые приборы. Импульсный выключатель может включаться одновременно с выключателем 11.
В варианте технического решения каждый из установленных типов светодиодов, 6 (6', 6'', 6''') снабжен индивидуальным импульсным переключателем, входящим в состав многоканального переключателя 17.
Индивидуальная фильтрующая маска с бактерицидной обработкой воздуха на излучающих полупроводниковых элементах действует следующим образом. После установки пенала 7 (фиг.1) с фильтрующим материалом 8 маска 1 надевается на лицо. Выключателем 11 подается питание на светодиоды 6. При прохождении воздуха через фильтр 8, воздух очищается от грязи и пыли. Если фильтрующий материал пропитан каким-либо бактерицидным составом, то в фильтре происходит частичное обеззараживание поступающего через фильтр воздуха. Далее воздух проходит через зону, просвечиваемую светодиодами 6, где он обеззараживается и поступает в легкие уже полностью лишенным каких-либо живых бактерий или вирусов.
Указанную маску при наличии клапана 13, свободно пропускающего наружу воздух при выдыхании, может использовать как, здоровый, так больной человек, находящийся в "агрессивной" среде (в помещениях, зараженных различными вирусами, бактериями, на производстве в запыленных помещениях). При этом облучается как поступающий в маску воздух, так и выдыхаемый. Это особенно важно в небольших закрытых помещениях, в которых присутствуют или должны присутствовать и здоровые люди (больничные палаты, жилые, служебные помещения), где во много раз увеличивается вероятность заражения. Также указанная маска может использоваться и в лечебных целях при лечении различного рода остро-респираторных заболеваний, гриппа, ангин и т.д., вызываемых вирусами, бактериями.
Применение в качестве источника излучения светодиодов, излучающих в УФ диапазоне и красных и инфракрасных светодиодов, излучающих в диапазоне 620-680 нм и 820-890 нм, позволяет повысить обеззараживающие свойства маски. При этом светодиоды с разным спектром излучения не просто дополняют друг друга, а обеспечивают кумулятивный эффект, при котором резко повышается губительное воздействие света на микроорганизмы и вирусы..
В зависимости от условий окружающей среды маска может быть использована в разных вариантах исполнения.
Например, при отсутствии пыли пенал 7 можно не надевать. При этом существенно облегчается дыхание, уменьшается влажность внутри корпуса маски.
При отсутствии бактериологической или вирусной опасности светодиоды 6 можно не включать. При этом маска защищает в основном от пыли и дыма.
Если в маске имеется клапан 14, с клапанным контактом 16, включающим светодиоды в процессе вдоха - выдоха, то это способствует снижению расхода электроэнергии. Кроме того, переходные процессы, возникающие при изменениях светового потока, могут более эффективно воздействовать на микроорганизмы, повышая, таким образом, обеззараживающие свойства маски.
Применение импульсного многоканального переключателя 17, включающего импульсно и одновременно все световые приборы, повышает обеззараживающее действие маски и снижает энергопотребление.
Применение импульсного многоканального переключателя 17, включающего каждый из установленных типов светодиодов индивидуально также способствует повышению обеззараживающего действия маски, так и снижению энергопотребления.
Предложенная маска может найти широкое применение для обеззараживания воздуха для различных групп потребителей от медицинских работников до обывателей. Она легко снимается и одевается. Маску можно использовать в различных помещениях, в быту и на производстве, в медицинских учреждениях, в салонах различных транспортных средств и т.д.
Технико-экономические преимущества предлагаемой индивидуальной фильтрующей маски с бактерицидной обработкой воздуха на излучающих полупроводниковых элементах заключаются в следующем:
1. Обеспечена защита, как владельца маски, так и окружающей среды от различных микробов и вирусов.
2. Маска пригодна и при быстрой ходьбе или активной нагрузке даже, если человек дышит ртом.
3. Применение маски безопасно и не может привести к поражению слизистой оболочки.
4. Маска защищает человека от пыли и дыма.
5. Маска защищает окружающую среду от вирусов, которые может выделять человек в маске.
6. При наличии клапана с включателем, срабатывающим при вдыхании и выдыхании, а также при импульсном включении излучателей, повышен срок службы прибора и снижено энергопотребление.