МАСКА ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ

Область техники, к которой относится полезная модель.
Полезная модель относится к области защиты органов дыхания человека от патогенных микроорганизмов, включая высокодисперсные аэрозоли, частицы которых имеют размер до 2 мкм, представляющие наибольшую опасность, проникая в глубокие отделы легких, вызывая их первичные поражения в виде пневмоний, а также от других загрязняющих веществ, находящихся в воздухе.
Уровень техники.
Из уровня техники известно техническое решение по патенту на изобретение CN 107998531 (A), YANG TINGTING, А62В 18/02; А62В 7/10, опубл. 08.04.2018 г., в котором представлено описание портативного дезинфицирующего устройства для профилактики заболеваний, содержащего дезинфекционную коробку и дыхательную маску, с помощью которых дезинфицируется и фильтруется воздух, который вдыхается пользователями; корпус дезинфекционной коробки, снабженный съемной крышкой, содержит разделенные множеством перегородок внутреннюю полость для сбора воздуха, первую фильтрующую полость и вторую фильтрующую полость, снабженные смещенными друг относительно друга впускными и выпускными отверстиями; полость для сбора воздуха содержит впускное отверстие с сетчатым фильтром, расположенное на горизонтальной боковой поверхности корпуса коробки максимально удаленно от выпускного отверстия, сообщающегося с корпусом коробки, и минивоздушный насос с блоком питания, используемый для всасывания воздуха через промежуточный шланг в первую полость с фильтрующей жидкостью, где воздух подвергается барботированию, а затем для подачи воздуха через промежуточный шланг из первой фильтрующей полости во вторую фильтрующую полость, где воздух дополнительно фильтруется через множество фильтров с активированным углем, откуда воздух через воздушный шланг подается в накопитель воздуха, находящийся в дыхательной маске, чтобы пользователи могли дышать. Общими признаками, совпадающими с существенными признаками заявляемой полезной модели, являются: портативное дезинфицирующее устройство для профилактики заболеваний; дезинфекционная коробка и дыхательная маска, с помощью которых дезинфицируется и фильтруется воздух, который вдыхается пользователями; корпус дезинфекционной коробки, содержащий раздельные фильтрующие полости, заполненные фильтрующими материалами, в т.ч. жидким фильтрующим материалом, снабженные смещенными друг относительно друга впускными и выпускными отверстиями.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является техническое решение по патенту на полезную модель CN 205728188 (U), 1ST AFFILIATED HOSPITAL OF 3RD MILITARY MEDICAL UNIV PLA, A41D 13/11, опубл. 30.11.2016, в котором представлено описание защитной от дыма хирургической маски, которая включает в себя часть маски, закрывающая рот и нос, и часть маски, предназначенную для прохода вдыхаемого воздуха, в которой предусмотрена адсорбционная коробка, снабженная камерами, содержащими соответственно активированный уголь и жидкость для поглощения дыма, изнутри часть маски, закрывающая рот и нос, снабжена силиконовым кольцом, обеспечивающим прилегание маски к лицу человека посредством деформируемого кольца из сплава с памятью. Общими признаками, совпадающими с существенными признаками заявляемой полезной модели, являются: защитная (защищающая от вредных веществ, содержащихся во вдыхаемом воздухе) маска; лицевая часть маски, закрывающая рот и нос, снабженная обтюратором (кольцом), обеспечивающим прилегание маски к лицу человека; часть маски, предназначенная для прохода вдыхаемого воздуха, в которой предусмотрена коробка, снабженная фильтрующими камерами, содержащими фильтрующие материалы, в т.ч. жидкий фильтрующий материал.
Общим недостатком конструкции дезинфицирующего устройства для профилактики заболеваний, описанного в аналоге (CN 107998531 (А), и конструкции защитной маски, описанной в прототипе (CN 205728188 (U), является недостаточно высокий уровень защитных свойств маски (или дезинфицирующего устройства) при ее эксплуатации. Конструкцией фильтрующих коробок, описанных в аналоге и прототипе, предусмотрено наличие только двух фильтрующих камер, возможность увеличения их количества, повышающего уровень защитных свойств маски, конструкцией не предусмотрена. Применение определенных видов фильтрующих материалов с заранее заданными свойствами создает определенный уровень защиты, ограничивая возможность применения других видов фильтрующих материалов с более высокой степенью обеззараживания. Применение фильтрующего материала в жидком состоянии также не обеспечивает высокий уровень защитных свойств маски, т.к. фильтрующий материал в жидком состоянии имеет невысокую адсорбционную способность (небольшая площадь адсорбции, низкая поверхностная активность вещества), адсорбируются только крупные частицы вредных веществ, пропуская мелкие. Использование жидкого текучего фильтрующего материала обуславливает необходимость поддержания фильтрующей коробки в определенном положении в пространстве во избежание вытекания фильтрующего материала через отверстия для входа и выхода вдыхаемого воздуха, кроме того, уменьшение количества фильтрующего материала за счет возможного его вытекания приведет к уменьшению площади адсорбции, и, в свою очередь, приведет к снижению уровня защитных свойств маски.
Раскрытие сущности полезной модели.
Техническим результатом, обеспечиваемым полезной моделью, является повышение уровня защитных свойств маски для защиты органов дыхания. Технический результат достигается за счет выполнения маски для защиты органов дыхания, включающей лицевую часть маски, закрывающую рот и нос, снабженную обтюратором, обеспечивающим прилегание маски к лицу человека, и часть маски, содержащую фильтрующую коробку, снабженную раздельными фильтрующими камерами, одна из которых заполнена жидкофазным фильтрующим материалом в виде дезинфицирующего раствора с добавлением поверхностно-активного вещества (ПАВ), которым напитан губчатый фильтр, фильтрующая коробка конструктивно выполнена с возможностью разъемного последовательного присоединения к лицевой части маски фильтрующих камер.
Повышение уровня защитных свойств маски для защиты органов дыхания (далее маски) обеспечивается:
- конструктивным выполнением фильтрующей коробки с возможностью разъемного последовательного присоединения к лицевой части маски фильтрующих камер, что позволяет неограниченно увеличивать количество фильтрующих камер, тем самым многократно повышая эффективность защиты маски, заполняя их необходимыми фильтрующими материалами;
- применением жидкофазного фильтрующего материала в виде дезинфицирующего раствора с добавлением поверхностно-активного вещества (ПАВ), которым напитан губчатый фильтр, поскольку при прохождении воздуха через губчатый фильтр жидкофазный фильтрующий материал в виде дезинфицирующего раствора с добавленным в него ПАВ, переходит во вспененное состояние, что в сравнении с применением фильтрующего материала в жидком текучем состоянии позволяет увеличить площадь адсорбции и исключить возможность вытекания фильтрующего материала из фильтрующих камер (что уменьшило бы его количество и снизило площадь адсорбции).
Краткое описание чертежей.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид маски для защиты органов дыхания в собранном виде (изометрическая проекция); на фиг. 2 представлен вид стандартных элементов (изометрическая проекция); на фиг. 3 представлен вид маски для защиты органов дыхания в разобранном виде (изометрическая проекция).
Позициями на фигурах обозначены:
1 - лицевая часть маски,
2 - обтюратор,
3 - фильтрующая коробка,
4 - фильтрующая камера,
5 - стандартный элемент,
6 - дно стандартного элемента с фактурной поверхностью (являющееся перегородкой между фильтрующими камерами),
7 - запоры,
8 - впускные отверстия (для входа воздуха),
9 - выпускные отверстия (для выхода воздуха),
10 - фильтрующий материал,
11 - губчатый фильтр,
12 - обратный клапан,
13 - уплотнитель.
Осуществление полезной модели.
Маска для защиты органов дыхания включает в себя лицевую часть маски 1, закрывающую рот и нос, снабженную обтюратором 2, обеспечивающим прилегание маски к лицу человека, и часть маски, содержащую фильтрующую коробку 3, снабженную раздельными фильтрующими камерами 4. Фильтрующая коробка 3 является составной, сборно-разборной, выполненной с возможностью последовательного разъемного присоединения к лицевой части маски 1 фильтрующих камер 4 в количестве двух или более двух. Фильтрующие камеры 4 образованы стандартными элементами 5, выполненными из водонепроницаемого легкого материала, имеющими одинаковые геометрические размеры и форму в виде чаши (или корытца), соединенными между собой с применением уплотнителя 13 легко размыкаемыми запорами 7. Дно 6 каждого стандартного элемента 5, кроме фильтрующей камеры 4, в которую первоначально поступает загрязненный воздух, является перегородкой по отношению к предыдущей фильтрующей камере. С одного края в дне 6 каждого стандартного элемента 5 предусмотрена группа отверстий, обеспечивающих свободное прохождение потока вдыхаемого воздуха, при этом выпускные отверстия 9 предыдущей фильтрующей камеры 4 являются одновременно впускными отверстиями 8 для последующей присоединенной фильтрующей камеры 4. Стандартные элементы 5 состыкованы между собой с чередующейся ориентацией, что обеспечивает S-образное прохождение вдыхаемого воздуха через образуемую многокамерную конструкцию. Последняя присоединенная фильтрующая камера 4 в фильтрующей коробке 3, примыкающая к лицевой части маски 1, герметично с ней соединена. Каждая фильтрующая камера 4 заполнена каким-либо фильтрующим материалом 10. Фильтрующая камера 4, в которую первоначально поступает загрязненный воздух, может содержать фильтр грубой очистки. Фильтрующая камера 4, примыкающая к лицевой части маски 1, содержит противоаэрозольный фильтр. Одна из фильтрующих камер 4 заполнена жидкофазным фильтрующим материалом, имеющим дезинфицирующие свойства, представляющим собой барботажно-пенный фильтр в виде дезинфицирующего раствора с небольшим добавлением поверхностно-активного вещества (ПАВ), которым напитан губчатый фильтр 11, также находящийся в этой фильтрующей камере 4 и занимающий менее четвери ее пространства по высоте и фиксируемый от перемещения фактурой поверхности дна 6 стандартного элемента 5 фильтрующей камеры 4. При прохождении вдыхаемого воздуха через губчатый фильтр 11 жидкофазный фильтрующий материал в виде дезинфицирующего раствора с добавленным в него ПАВ переходит во вспененное состояние. Для прохождения выдыхаемого воздуха из лицевой части маски 1 предусмотрен обратный клапан 12, устроенный на ее боковой поверхности.
Заявляемая маска для защиты органов дыхания работает следующим образом.
Маску для защиты органов дыхания, включающую в себя лицевую часть маски 1, закрывающую рот и нос, снабженную обтюратором 2, обеспечивающим прилегание маски к лицу человека, и часть маски, содержащую фильтрующую коробку 3, используют в условиях, когда требуется защита органов дыхания человека от патогенных микроорганизмов, включая высокодисперсные аэрозоли, частицы которых имеют размер до 2 мкм, представляющие наибольшую опасность, проникая в глубокие отделы легких, вызывая их первичные поражения в виде пневмоний, а также от других специфических загрязнений, находящихся в воздухе. В зависимости от степени и вида загрязнений, содержащихся в воздухе, фильтрующую коробку 3 составляют посредством последовательного разъемного присоединения фильтрующих камер 4 в количестве двух или более двух, образованных стандартными элементами 5, выполненными из водонепроницаемого легкого материала, имеющими одинаковые геометрические размеры и форму в виде чаши (или корытца), которые предварительно, также в зависимости от степени и вида загрязнений, содержащихся в воздухе, заполняют необходимыми фильтрующими материалами 10. Стандартные элементы 5 стыкуют между собой с чередующейся ориентацией, для чего чаши секций стандартных элементов 5 собирают с поворотом каждой на 180° таким образом, что впускные отверстия 8 и выпускные отверстия 9 для прохождения воздуха поочередно оказываются в верхней и в нижней части фильтрующей камеры 4, образуя многокамерную конструкцию, герметично зафиксированную с применением уплотнителя 13 легко размыкаемыми запорами 7. Поток вдыхаемого человеком воздуха свободно «змейкой» проходит через впускные и выпускные отверстия 8, 9, расположенные с одного края в дне 6 каждого из стандартных элементов 5. Последнюю, фильтрующую камеру 4, примыкающую к лицевой части маски 1, герметично соединяют с лицевой частью маски 1. Загрязненный воздух первоначально поступает в фильтрующую камеру 4, которая может содержать фильтр грубой очистки. Фильтрующая камера 4, примыкающая к лицевой части маски, обязательно содержит противоаэрозольный фильтр, исключающий попадание паров дезинфицирующего раствора в легкие человека. Одну из фильтрующих камер 4, кроме камеры, примыкающей к лицевой части маски 1, заполняют жидкофазным фильтрующим материалом, обладающим дезинфицирующими свойствами, представляющим собой дезинфицирующий раствор с небольшим добавлением ПАВ, которым напитан губчатый фильтр 11, также находящийся в этой камере. Положение губчатого фильтра 11 фиксируется от перемещения фактурой поверхности дна 6 стандартного элемента 5 фильтрующей камеры 4. При прохождении воздуха через губчатый фильтр 11 жидкофазный фильтрующий материал в виде дезинфицирующего раствора с добавленным в него ПАВ, переходит во вспененное состояние. Губчатый материал, напитанный дезинфицирующим раствором, обладает сопротивлением потоку воздуха, достаточным для комфортного дыхания человека. Остальные фильтрующие камеры 4 могут быть заполнены любыми известными и разрабатываемыми фильтрующими материалами, обеспечивающими очистку вдыхаемого воздуха от специфических загрязнений и/или патогенных инфекций. Выдыхаемый воздух выходит из лицевой части маски 1 через обратный клапан 12, устроенный на ее боковой поверхности.
Таким образом, в основу очистки вдыхаемого человеком воздуха при использовании заявляемой маски для защиты органов дыхания положен принцип барботажно-пенного фильтра, объединяющего в себе принцип глубокой фильтрации и химической дезинфекции. Бактерии, органические загрязнители, попадая в фильтрующую коробку 3, подвергаются и глубокой фильтрации, и химической дезинфекции, что обеспечивает высокий уровень защитных свойств маски для защиты органов дыхания.
Преимуществом заявляемой маски для защиты органов дыхания является:
- фильтрующая коробка легко подвергается полной разборке и сборке, что позволяет легко и гарантированно очистить ее от загрязнений и патогенных микроорганизмов, при этом количество фильтрующих камер, из которых составляется фильтрующая коробка, может быть разным;
- фильтрующие материалы, которым заполняют фильтрующие камеры, могут быть одного или разных видов, в зависимости от степени и вида загрязнений воздуха;
- использование жидкофазного фильтрующего материала во вспененном состоянии исключает его потерю при наклоне фильтрующей коробки, свойственную для конструкций жидкофазных фильтров.