Индивидуальный ультрафиолетовый рециркулятор экранного типа
INDIVIDUAL UV SCREEN-TYPE RECIRCULATOR

Изобретение относится к области защитных устройств в первую очередь органов дыхания от бактерий и вирусов.
Известна защитная маска для лица, содержащая защитный экран, узел фиксации на голове, узел крепления экрана к узлу фиксации, причем узел фиксации выполнен в виде обруча и состоит из соединенных между собой жесткой дуги и мягкого ремня, при этом экран закреплен непосредственно на обруче, а элементы узла фиксации скреплены между собой посредством клеевого соединения. Существуют варианты этого устройства, в которых ремень снабжен замком с возможностью регулировать длину ремня, экран закреплен на обруче клеевым соединением или заклепками с возможностью поворота экрана относительно узла фиксации. Существует также вариант, в котором узел фиксации снабжен упором, выполненным в виде накладок треугольной формы с возможностью взаимодействия с экраном в опущенном и поднятом положениях. Существуют также вариант, в котором обруч дополнен держателями экрана, причем один конец каждого держателя подвижно закреплен на обруче, а ко второму крепится экран посредством клеевого соединения (ПМ RU 18915 U1).
Недостаток этого устройства заключается в том, что в нем отсутствуют средства фильтрации и его нельзя использовать для защиты от бактерий и вирусов.
Известно также защитное приспособление для лица, содержащее охватывающий голову элемент и защитный экран, выполненный из прозрачного материала (заявка ЕР 0338581). Экран может подниматься вверх благодаря шарнирному соединению. Известна также маска для лица, включающая жесткую рамку, прикрепляемую к головной повязке с помощью язычков, и полуцилиндрическую тонкую прозрачную пленку, натянутую на рамку (заявка GB 2215584). Оба вышеописанных устройства укрепляются на голове с помощью жесткого крепежного элемента, что создает определенные неудобства эксплуатации. При этом в них также отсутствуют средства фильтрации и его нельзя использовать для защиты от бактерий и вирусов. Существует также защитная маска для лица, представляющая собой плоский, серповидный полужесткий элемент и закрывающий лицо прозрачный элемент (патент US 4852185). Маска фиксируется на лбу пользователя с помощью упругого элемента. Существенным недостатком данной конструкции является затрудненное применение этой маски людям, использующим очки для коррекции зрения. При этом в ней также отсутствуют средства фильтрации и его нельзя использовать для защиты от вирусов и бактерий. Известна также защитная маска для лица, которая относится к области медицины и касается защитных устройств, применяемых при работе врачей. Техническим результатом изобретения является повышение степени защиты лица, полости рта, органов слуха, зрения и дыхания врачей от воздействия вредных для здоровья факторов, таких как шум, зрительное напряжение, пыль, опасность передачи болезнетворных бактерий и вирусов от пациентов. Защитная маска содержит прозрачный экран, соединенный с жестким элементом крепления, состоящим из тонкой дуги с держателем экрана. На заушниках расположены элементы с возможностью свободы перемещения по дуге. Имеются зажимы для корректирующих линз, съемный экран имеет толщину 0,5 - 1,0 мм, нижняя часть экрана имеет параболическую форму (патент RU 2141810).
Недостаток этого устройства заключается в том, что в нем отсутствуют средства фильтрации и оно имеет ограниченные возможности для защиты от бактерий и вирусов. Это устройство выбрано в качестве прототипа предложенного решения.
Технический результат изобретения заключается в повышении степени защиты от бактерий и вирусов.
Технический результат изобретения заключается в том, что в индивидуальный ультрафиолетовый рециркулятор экранного типа, включающий прозрачный экран криволинейной формы с модулем крепления, введен фильтрующий модуль, закрепленный на внутренней поверхности прозрачного экрана и содержащий корпус с внутренней полостью, в котором установлен источник ультрафиолетового излучения, на котором закреплен, по меньшей мере, один вентилятор, сопряженный с внутренней полостью посредством, по меньшей мере, одного входного отверстия, при этом корпус содержит, по меньшей мере, одно выходное отверстие, причем поверхность внутренней полости корпуса покрыта слоем диоксидом титана.
Существует вариант, в котором источник ультрафиолетового излучения выполнен в виде матрицы ультрафиолетовых светодиодов.
Существует также вариант, в котором корпус включает два выходных отверстия, расположенных напротив, по меньшей мере, одного вентилятора и симметрично относительно него по краям корпуса.
Существует также вариант, в котором во внутренней полости установлены перегородки, обеспечивающие увеличение длины каналов между, по меньшей мере, одним входным отверстием и, по меньшей мере, одним выходным отверстием, при этом перегородки покрыты слоем диоксида титана.
Существует также вариант, в котором в устройство введен регулятор скорости вентилятора.
Существует также вариант, в котором в устройство введен переключатель режимов работы источника ультрафиолетового излучения.
Существует также вариант, в котором на внутреннюю поверхность прозрачного экрана нанесен пористый материал, покрытый слоем диоксида титана.
На фиг. 1 изображен индивидуальный ультрафиолетовый рециркулятор экранного типа.
На фиг. 2 изображен вид А по фиг. 1.
Индивидуальный ультрафиолетовый рециркулятор экранного типа включает прозрачный экран 1 (фиг. 1, фиг. 2) криволинейной формы с модулем крепления 2. В качестве прозрачного экрана 1 можно использовать любой прозрачный пластик. В качестве модуля крепления 2 можно использовать эластичный ремень, либо ремень с магнитным регулятором длины (не показан). На внутренней поверхности прозрачного экрана 1 закреплен фильтрующий модуль 3, содержащий корпус 4 с внутренней полостью 5. В качестве материала корпуса 4 можно использовать пластик любого типа, как термореактивный, так и термопластичный. А в частном случае можно использовать легкий металл, например алюминий или титан. Закрепление фильтрующего модуля 3 на экране 1 может быть осуществлено с помощью винтов или фиксирующих зажимов (не показаны). Во внутренней полости 5 установлен источник ультрафиолетового (УФ) излучения 6. На корпусе 4 закреплен, по меньшей мере, один вентилятор 7, сопряженный с внутренней полостью 5 посредством, по меньшей мере, одного входного отверстия 8. В качестве вентилятора 7 можно использовать малогабаритные вентиляторы фирмы Jntel. Корпус 4 содержит, по меньшей мере, одно выходное отверстие 9, расположенное с противоположной стороны от входного отверстия 8. При этом поверхность внутренней полости 5 корпуса 4 покрыта слоем диоксидом титана 10, с толщиной в диапазоне 0,1 мкм - 2 мкм.
Существует вариант, в котором источник ультрафиолетового излучения 6 выполнен в виде матрицы 11 ультрафиолетовых светодиодов 12 с длиной волны 250 нм - 280 нм. Ультрафиолетовые светодиоды 12 могут быть расположены в один ряд, как указано на фиг. 1, либо - в несколько рядов (не показано). В качестве ультрафиолетовых светодиодов 12 можно использовать, например, светодиоды RC35EO-UBE-AR с длиной волны 350 нм - 370 нм с мощностью 20 мВт - 50 мВт.
Существует также вариант, в котором корпус 4 включает два выходных отверстия 9, расположенных напротив, по меньшей мере, одного вентилятора 7 и симметрично относительно него по краям корпуса 4. Этот вариант является наиболее предпочтительным.
Существует также вариант, в котором во внутренней полости 5 установлены перегородки 13, обеспечивающие увеличение длины каналов между, по меньшей мере, одним входным отверстием 8 и, по меньшей мере, одним выходным отверстием 9. В качестве материала перегородок 13 можно использовать тот же материал, что и материал корпуса. Перегородки 13 также покрыты слоем диоксидом титана с толщиной в диапазоне 0,1 мкм - 2 мкм. Перегородки 13 в одном из вариантов установлены в корпусе 4 без возможности съема с помощью клея, либо по прессовой посадке. Возможен также вариант, в котором перегородки 13 установлены в корпусе 4 с возможностью съема для профилактической чистки. В этом случае они могут быть установлены в корпусе 4, например, по посадке с натягом, либо с использованием эксцентриковых (либо иных) зажимов (не показаны).
Существует также вариант, в котором в устройство введен регулятор скорости 14 вентилятора 7. В качестве регулятора скорости 14 можно использовать тиристорный регулятор.
Существует также вариант, в котором в устройство введен переключатель 15 режимов работы источника ультрафиолетового излучения 6 (ультрафиолетовых светодиодов 12). В одном из вариантов может быть режим полной мощности и режим половинной мощности источника ультрафиолетового излучения 6. В качестве переключателя 15 можно использовать любой малогабаритный кнопочный переключатель.
Регулятор скорости 14 и переключатель 15 подключены к блоку управления 16, в который входит преобразователь и стабилизатор напряжения и микросхема управления.
Возможен вариант, в котором на корпусе 4 закреплена крышка 17, которую можно снимать для оперативной профилактики устройства. Крышка 17 может быть закреплена на корпусе 4 посредством винтов (не показаны).
На матрице 11 с противоположной стороны от ультрафиолетовых светодиодов 12 могут быть установлены радиаторы 18, выполненные, например, из алюминиевого сплава.
Существует также вариант, в котором на внутреннюю поверхность прозрачного экрана 1 нанесен пористый материал 19, в качестве которого можно использовать пористый полиэтилен, покрытый слоем диоксида титана толщиной 0.1 мкм - 2 мкм.
На модуле крепления 2 может быть закреплен блок питания 20, выполненный в виде коробки (например, для аккумулятора), с крышкой (не показано). При этом модуль крепления 2 может быть зафиксирован на фильтрующем модуле 3 с помощью отстегивающихся зацепов 21.
Устройство работает следующим образом.
После закрепления устройства на голове человека включают вентилятор 7 и с помощью регулятора скорости 14 устанавливают требуемую скорость вращения. Эта скорость может определяться, как комфортным условием эксплуатации устройства, так и уровнем потенциальной опасности. Чем выше опасность, тем большую скорость вращения можно устанавливать на вентиляторе 7. После этого с помощью переключателя 15 устанавливают требуемый режим работы ультрафиолетовых светодиодов 12. Этот режим может определяться также уровнем потенциальной опасности. Чем выше опасность, тем большая мощность может подаваться на ультрафиолетовые светодиоды 12. Нагнетаемый воздух поступает из окружающей среды через входное отверстие 8 во внутреннюю полость 5 корпуса 4. Далее, обходя перегородки 13, обеззараженный воздух через выходные отверстия 9 поступают в пространство между органами дыхания человека и прозрачным экраном 1. Обеззараживание воздуха, поступающего из окружающей среды, происходит излучением от ультрафиолетовых светодиодов 12 во внутренней полости 5, а также на поверхности диоксида титана, внутренней полости 5 корпуса 4, перегородок 13 и внутренней поверхности прозрачного экрана 1, стимулированного ультрафиолетовым излучением. Процесс обеззараживания воздуха на диоксиде титана, в том числе при воздействии на него ультрафиолетовым излучением (см. в «Свет и титан очищают воду и воздух», Новости науки и техники, 09.02.2020, nkj.ru, news 38110).
То, что в индивидуальный ультрафиолетовый рециркулятор экранного типа, включающий прозрачный экран 1 криволинейной формы с модулем крепления 2, введен фильтрующий модуль 3, закрепленный на внутренней поверхности прозрачного экрана 1 и содержащий корпус 4 с внутренней полостью 5, в котором установлен источник ультрафиолетового излучения 6, на котором закреплен, по меньшей мере, один вентилятор 7, сопряженный с внутренней полостью 5 посредством, по меньшей мере, одного входного отверстия 8, при этом корпус 4 содержит, по меньшей мере, одно выходное отверстие 9, причем поверхность внутренней полости 5 корпуса 4 покрыта слоем диоксидом титана 10 повышает степень защиты устройства от бактерий и вирусов. Это достигаются благодаря использованию источника ультрафиолетового излучения 6, который уничтожает бактерии и вирусы, и активирует взаимодействия диоксида титана не только с бактериями и вирусами, но и с запахами, имеющими органический характер. При этом степень дезактивации бактерий, вирусов и запахов может составлять более 99%.
То, что источник ультрафиолетового излучения 6 выполнен в виде матрицы 11 ультрафиолетовых светодиодов 12 повышает равномерность светового УФ потока, что создает оптимальное условия для уничтожения бактерий и вирусов на большей площади слоя диоксида титана, а также непосредственно в потоке УФ излучения.
То, что корпус 1 включает два выходных отверстия 9, расположенных напротив, по меньшей мере, одного вентилятора 7 и симметрично относительно него по краям корпуса 4 приводит к оптимальному распределению очищенного воздуха вокруг органов дыхания защищаемого лица. При этом уменьшается проникновение под прозрачный экран 1 воздуха из внешней среды.
То, что во внутренней полости 5 установлены перегородки 13, покрытые слоем диоксида титана и обеспечивающие увеличение длины каналов между по меньшей мере, одним входным отверстием 8 и, по меньшей мере, одним выходным отверстием 9 приводит к увеличению сечения взаимодействия подаваемого воздуха с диоксидом титана, а, следовательно, увеличивает степень очистки подаваемого на вдох воздуха.
То, что в устройство введен регулятор скорости 14 вентилятора 7 позволяет создавать комфортные условия эксплуатации устройства, а также регулировать степень очистки подаваемого на вдох воздуха в зависимости от уровня потенциальной опасности.
То, что в устройство введен переключатель 15 режимов работы источника ультрафиолетового излучения 6 приводит к оптимизации работы устройства, т.к. позволяет подстраивать режим работы устройства под конкретную внешнюю ситуацию и уровень потенциальной опасности.
То, что на внутреннюю поверхность прозрачного экрана 1 нанесен пористый материал 19, на котором нанесен слой диоксида титана, приводит к увеличению поверхности взаимодействия диоксида титана с ультрафиолетовым излучением и очищаемым воздухом. А это, в свою очередь, увеличивает скорость очистки воздуха и степень его очистки.