Система постоянного наддува с бактериально-вирусным фильтром для повышения защитных свойств медицинской маски

Предлагаемая полезная модель относится к индивидуальным средствам гигиены и медицинской профилактики. Стандартная медицинская маска не является полноценной защитой органов дыхания и зрения от инфекционных агентов за счёт недостаточных фильтрующих свойств и неплотности прилегания к лицу и, кроме того, затрудняет дыхание человека. Вместе с тем медицинская маска обладает и положительными свойствами, такими как простота, дешевизна, отсутствие значительных неудобств при использовании. Задачей предлагаемого устройства является создание постоянного избыточного давления обеззараженного воздуха в пространстве между лицом человека и стандартной медицинской маской, с целью максимального снижения вероятности проникновения инфекционных агентов (бактерий и вирусов) в дыхательные пути человека через поры маски и неплотности прилегания маски к лицу, а также создание микрозавесы обеззараженного воздуха перед глазами человека за счёт неплотности прилегания к лицу верхнего края маски, что снижает вероятность попадания инфекционных агентов на оболочки глаз.
Одним из близких к заявленному техническому решению устройств является Респиратор (заявка 1396884/31-16, 1970.01.20), включающий в себя воздуходувку в противопылевым фильтром, закрепляемую на поясе человека, и лицевую полумаску с клапаном выдоха, крепёжными элементами и воздуховодом. Данное устройство имеет следующие недостатки:
1) Требуется плотное прилегание полумаски к лицу для обеспечения герметичности;
2) Сложная конструкция маски с клапаном и шлангом;
3) Используемый фильтр не обеспечивает защиту от бактерий и вирусов.
Известен также Автономный респиратор с поддувом (заявка 2453715, 1977.02.16), выполненный в виде лицевой полумаски с обтюратором для плотного прижатия к лицу, микрорасходным нагнетателем, фильтрующим элементом, нагревательным элементом, и клапанами выдоха. Данное устройство также объединяет все перечисленные недостатки, и кроме того, обладает большими размерами лицевой маски за счёт размещения нагнетателя, а также требует наличия аккумулятора большей ёмкости, поскольку обладает функцией подогрева воздуха.
Известно также Защитное устройство (Заявка: 2020114105, 03.04.2020), закрепляемое на шее человека, и содержащее вентилятор, входную воздушную магистраль с фильтром, выходную воздушную магистраль в виде щелеобразной конусной конструкции, создающей воздушную завесу вокруг лица. Данное устройство имеет сложную конструкцию, представляет неудобство при ношении за счёт относительно больших размеров выходной воздушной магистрали, и полностью теряет защитные свойства при отключении вентилятора.
Задачами предлагаемого технического решения является устранение недостатков ближайших аналогов, максимальное снижение вероятности проникновения инфекционных агентов в органы дыхания и зрения, применение доступных материалов и изделий, упрощение и удешевление конструкции, и повышение удобства использования.
Блок-схема Системы постоянного наддува с бактериально-вирусным фильтром для повышения защитных свойств медицинской маски предоставлена на Фиг. 1.
Система состоит из стандартной медицинской маски, гибкого шланга, блока фильтрации и наддува. Блок фильтрации и наддува крепится на поясе человека, и включает в себя сменный бактериально-вирусный фильтр, воздушный насос и аккумулятор.
В качестве фильтра воздуха для Блока фильтрации и наддува используется стандартный бактериально-вирусный фильтр для аппаратов ИВЛ.
Минутный объём дыхания взрослого человека составляет 8 л/м [Физиологические и патофизиологические аспекты внешнего дыхания / Л. О. Гуцол [идр.]; ГБОУ ВПО ИГМУ Минздрава России, Кафедра патологической физиологии с курсом клинической иммунологии, Кафедра нормальной физиологии. – Иркутск: ИГМУ, 2014. – 116с.], следовательно, Блок фильтрации и наддува должен обеспечивать расход не менее 10 л/м для компенсации вдоха и создания постоянного избыточного давления обеззараженного воздуха.
Фиксация шланга к медицинской маске показана на Фиг. 2.
К медицинской маске 1 от блока фильтрации и наддува подходит гибкий шланг 3. Конец шланга плотно надет на патрубок сопла 2. Расширяющееся выходное сопло 2, укладываемое под маску при надевании, выполнено из эластичного материала для снижения неудобств при ношении, и предназначено для формирования потока обеззараженного воздуха, направленного вверх к носу и глазам человека. Основная часть воздушного потока используется для дыхания. Другая часть воздушного потока проходит через неплотность верхнего края маски, создавая микрозавесу перед глазами, снижающую вероятность попадания инфекционных агентов на оболочки глаз. Шланг фиксируется на нижнем крае маски с помощью зажима-прищепки с полукруглыми захватами 4. Диаметр полукруглого захвата подбирается по диаметру шланга, за счёт чего зажим плотно прижимает нижний край маски к шлангу, не сужая просвет шланга. Часть шланга с соплом, таким образом, оказывается с внутренней стороны маски. Данный способ крепления устраняет зазор между маской и лицом, создающийся при введении шланга под маску. Второй зажим-прищепка с полукруглыми захватами, также подобранными по диаметру шланга, прижимает шланг к воротнику одежды человека, что предотвращает смещение маски под действием веса шланга.
На Фиг. 3 показан общий вид надетой маски с зафиксированным шлангом и соплом.