RU2404816C1 - Personal protection from viral infection - Google Patents

Personal protection from viral infection Download PDF

Info

Publication number
RU2404816C1
RU2404816C1 RU2009136159/12A RU2009136159A RU2404816C1 RU 2404816 C1 RU2404816 C1 RU 2404816C1 RU 2009136159/12 A RU2009136159/12 A RU 2009136159/12A RU 2009136159 A RU2009136159 A RU 2009136159A RU 2404816 C1 RU2404816 C1 RU 2404816C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
leds
protective equipment
radiation
zone
equipment according
Prior art date
Application number
RU2009136159/12A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Валентинович Бощенко (RU)
Игорь Валентинович Бощенко
Антон Ринатович Сайфутдинов (RU)
Антон Ринатович Сайфутдинов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "DOMO"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "DOMO" filed Critical Открытое акционерное общество "DOMO"
Priority to RU2009136159/12A priority Critical patent/RU2404816C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2404816C1 publication Critical patent/RU2404816C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention relates to medicine, specifically to influenza medicine, and can be used as individual protection of respiratory organs of humans and animals against airborne viral and bacterial infections. Personal protection from viral infection includes the input layer of the filter, the light-emitting diodes located outside inhalation area behind the front surface of the input layer of the filter; the light-emitting diodes light is directed toward the location of the inhalation area. The selected emission spectrum is fatal to the virus. LEDs Housing has a shaped location plate made with the lodgment, the concave shape of which is oriented toward the inhalation area. On the opposite side of the LEDs (opposite to inhalation area) outside the inhalation area there are reflectors each facing their concave surface towards its radiator, LED. The interior surfaces of lodgments and reflectors have high reflectance in the radiation area.
EFFECT: invention provides a high degree of protection from disease-causing viruses that cause influenza, such as swine influenza H1N1, by destroying these viruses.
15 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к средствам защиты от гриппа, и может быть использовано в качестве средства индивидуальной защиты органов дыхания людей и животных от вирусных и бактериальных инфекций, передающихся воздушно-капельным путем.The invention relates to medicine, namely to means of protection against influenza, and can be used as personal protective equipment for respiratory organs of people and animals from viral and bacterial infections transmitted by airborne droplets.

Известен одноразовый фильтрующий респиратор, предназначенный для профессионального и бытового использования с разным уровнем защиты, подходящий к любому типу лица, выполненный из мягкого высококачественного материала, снабженного разноцветными клапанами, петлями, носовыми зажимами (см. http://www.tex-x.m/miniguide). Недостатком указанного респиратора является неэффективная его защита от вирусной инфекции, в частности свиного гриппа H1N1, поскольку он не гарантирует достаточную степень защиты.Known disposable filter respirator designed for professional and domestic use with different levels of protection, suitable for any type of face, made of soft high-quality material, equipped with colorful valves, loops, nose clips (see http: //www.tex-xm/miniguide ) The disadvantage of this respirator is its ineffective protection against viral infection, in particular swine flu H1N1, since it does not guarantee a sufficient degree of protection.

Известен респиратор Феникс Мульти, выпускаемый научно-производственной компанией ООО «Эпицентр-маркет», г.Москва, для защиты органов дыхания человека от грубо-, тонко- и высокодисперсных природных и промышленных аэрозолей, в том числе от дыма, тумана, пыли, пыли цементной, угольной, текстильной, чайной и др., от инсектицидов, пестицидов, синтетических моющих средств (см. http://www.apcm.ru). Респиратор является многоразовым, изготовлен из четырех слоев, первый из которых выполнен из материала «Техноспан-80» и выполняет функцию грубой очистки, второй и третий слои выполнены из полиэфирного материала, являющегося противоаэрозольным фильтром и защищающего от проникновения мелкодисперсных частиц, четвертый слой является гигиеническим и выполнен из материала «Техноспан-40». Респиратор может быть снабжен клапаном выдоха, саморегулирующимся оголовьем и носовым зажимом, помещенным между слоями. Респиратор в соответствии с заявляемыми характеристиками имеет коэффициент проникания вдыхаемых частиц через фильтрующий слой 8%. Указанный респиратор является наиболее близким аналогом заявляемому респиратору и, будучи предназначенным для фильтрации аэрозолей, имеет тот недостаток, что не гарантирует достаточно высокую степень защиты от вирусной инфекции.The well-known respirator Phoenix Multi, manufactured by the scientific and production company Epicenter Market LLC, Moscow, for protecting human respiratory organs from coarse, fine and highly dispersed natural and industrial aerosols, including smoke, fog, dust, dust cement, coal, textile, tea, etc., from insecticides, pesticides, synthetic detergents (see http://www.apcm.ru). The respirator is reusable, made of four layers, the first of which is made of Technospan-80 material and performs the function of rough cleaning, the second and third layers are made of polyester material, which is an anti-aerosol filter and protects from the penetration of fine particles, the fourth layer is hygienic and made of material "Technospan-40". The respirator can be equipped with an exhalation valve, a self-adjusting headband and a nasal clip placed between the layers. The respirator in accordance with the claimed characteristics has a coefficient of penetration of respirable particles through the filter layer of 8%. The specified respirator is the closest analogue of the claimed respirator and, being intended for filtering aerosols, has the disadvantage that it does not guarantee a sufficiently high degree of protection against viral infection.

Задачей изобретения является обеспечение высокой степени защиты человека от болезнетворных вирусов, вызывающих грипп, например свиной типа H1N1, путем уничтожения этих вирусов в средстве для индивидуальной защиты.The objective of the invention is to provide a high degree of protection of a person from pathogenic viruses that cause influenza, such as swine type H1N1, by destroying these viruses in a personal protective equipment.

Задача решается конструкцией средства индивидуальной защиты от вирусной инфекции (далее средство защиты), находящейся во вдыхаемых аэрозолях, содержащего входной слой механического фильтра, выполненный из фильтрующего материала, и устройство закрепления его на лице человека в области расположения его органов дыхания. Отличием предлагаемого средства защиты от прототипа является наличие светодиодов, расположенных вне зоны вдыхания за фронтальной поверхностью входного слоя фильтра, следуя направлению движения потока вдыхаемого воздуха. Светодиоды могут быть расположены над и/или под зоной вдыхания, слева и/или справа. Светодиоды могут быть расположены по периметру зоны вдыхания, вдоль фронтальной поверхности средства защиты, одиночно или группами. Светодиоды расположены в полости средства защиты таким образом, чтобы направление их излучения было ориентировано в сторону расположения зоны вдыхания, например вдоль фронтальной поверхности средства защиты. Диапазон длин волн излучения светодиодов выбран так, что излучение является губительным для вируса. Для защиты от гриппа, в частности для вируса свиного гриппа типа H1N1, излучение должно 205-315 нанометров, предпочтительно 265 нм. Количество светодиодов определяется габаритными размерами, зависит от ширины зоны вдыхания. Для ряда светодиодов, ориентированного вдоль зоны вдыхания, количество светодиодов определяется горизонтальным размером этой зоны, которую необходимо охватить средством защиты. Количество зон расположения светодиодов по толщине средства защиты, например количество рядов, может быть несколько, ряды светодиодов могут быть установлены параллельно друг другу, и количество этих рядов определяется толщиной средства защиты, размерами используемых светодиодов и требуемой интенсивностью излучения. При наличии нескольких рядов светодиодов последние размещаются в полости средства защиты, как в матрице, по ширине и толщине зоны вдыхания (полости средства защиты). Светодиоды размещены и закреплены в своем корпусе светодиодов. Корпус светодиодов при их рядном расположении выполнен в виде линейки, в этом корпусе для каждого светодиода выполнен свой ложемент, внутренняя поверхность корпуса светодиодов выполнена с высоким коэффициентом отражения в области излучения. Вогнутая форма ложементов с их отражательными поверхностями ориентирована в сторону зоны вдыхания, что позволяет сконцентрировать излучение в зоне вдыхания и минимизировать выход излучения за пределы зоны вдыхания. На противоположной стороне каждого светодиода относительно зоны вдыхания, также вне ее установлены отражатели излучения светодиодов, которые обращены вогнутой поверхностью каждый к зоне вдыхания, в сторону своего излучателя - светодиода.The problem is solved by the design of personal protective equipment against viral infection (hereinafter referred to as protective equipment) located in inhaled aerosols containing the input layer of a mechanical filter made of filter material and a device for fixing it on the person’s face in the area of his respiratory organs. The difference between the proposed means of protection from the prototype is the presence of LEDs located outside the inhalation zone behind the frontal surface of the inlet filter layer, following the direction of flow of the inhaled air. LEDs can be located above and / or below the inhalation zone, on the left and / or right. LEDs can be located around the perimeter of the inhalation zone, along the front surface of the protective equipment, singly or in groups. The LEDs are located in the cavity of the protective equipment so that the direction of their radiation is oriented towards the location of the inhalation zone, for example along the front surface of the protective equipment. The radiation wavelength range of the LEDs is selected so that the radiation is harmful to the virus. For protection against influenza, in particular for swine flu virus type H1N1, the radiation should be 205-315 nanometers, preferably 265 nm. The number of LEDs is determined by the overall dimensions, depending on the width of the inhalation zone. For a series of LEDs oriented along the inhalation zone, the number of LEDs is determined by the horizontal size of this zone, which must be covered by protective equipment. The number of zones for the location of LEDs along the thickness of the protective equipment, for example, the number of rows, can be several, the rows of LEDs can be installed parallel to each other, and the number of these rows is determined by the thickness of the protective equipment, the dimensions of the LEDs used and the required radiation intensity. If there are several rows of LEDs, the latter are placed in the cavity of the protective equipment, as in the matrix, in width and thickness of the inhalation zone (cavity of the protective equipment). LEDs are placed and fixed in their LED housing. The case of LEDs in their in-line arrangement is made in the form of a ruler, in this case each LED has its own lodgement, the inner surface of the LED case is made with a high reflection coefficient in the radiation region. The concave shape of the lodgements with their reflective surfaces is oriented towards the inhalation zone, which allows to concentrate the radiation in the inhalation zone and to minimize the radiation exit outside the inhalation zone. On the opposite side of each LED relative to the inhalation zone, also outside of it are installed LED radiation reflectors, each facing a concave surface to the inhalation zone, in the direction of its emitter - LED.

Вогнутая внутренняя поверхность каждого отражателя выполнена с высоким коэффициентом отражения в области излучения. И отражатель, и внутренняя часть корпуса светодиодов могут быть выполнены из пластика или металла. Поверхность их для обеспечения высокого коэффициента отражения выполнена гладкой, из полированного алюминия или с металлическим напылением, с металлизированным покрытием с использованием иного способа нанесения отражательного слоя. В частном случае поверхность выполнена из сплава магналий или хромирована. Форма и хорошие отражательные характеристики отражателей и внутренней поверхности корпуса светодиодов необходимы для уменьшения потерь энергии излучения, обеспечения его направленности, создания большей концентрации излучения в зоне вдыхания, между светодиодом и его отражателем, минимизации выхода излучения за пределы зоны вдыхания, по возможности исключая воздействие этого излучения непосредственно на человека. Для этого ограничивающие зону стерилизации стороны корпуса могут быть обработаны поглощающим ультрафиолетовое излучение составом или выполнены из поглощающего ультрафиолетовое излучение материала. Каждая пара светодиод - отражатель образуют стерилизатор, в зоне работы которого происходит обеззараживание вдыхаемого аэрозоля.The concave inner surface of each reflector is made with a high reflection coefficient in the radiation region. Both the reflector and the inside of the LED housing can be made of plastic or metal. To ensure a high reflectivity, their surface is smooth, made of polished aluminum or with metal spraying, with a metallized coating using a different method of applying a reflective layer. In a particular case, the surface is made of magnalium alloy or chrome plated. The shape and good reflective characteristics of the reflectors and the inner surface of the LED housing are necessary to reduce radiation energy loss, ensure its directivity, create a higher concentration of radiation in the inhalation zone, between the LED and its reflector, minimize radiation output outside the inhalation zone, eliminating the possible effects of this radiation directly to the person. To this end, the sides of the enclosure limiting the sterilization zone can be treated with an ultraviolet absorbing composition or made of ultraviolet absorbing material. Each pair of LED-reflector form a sterilizer, in the area of operation of which there is a disinfection of the inhaled aerosol.

Светодиоды и отражатели для равномерности излучения по всей фронтальной поверхности или по всему объему зоны вдыхания могут быть расположены поочередно, в шахматном порядке, т.е. между соседними светодиодами размещен отражатель, а между отражателями - светодиод.LEDs and reflectors for uniformity of radiation across the entire frontal surface or throughout the volume of the inhalation zone can be arranged alternately in a checkerboard pattern, i.e. a reflector is placed between adjacent LEDs, and an LED is located between the reflectors.

Средство защиты вышеописанной конструкции может быть смонтировано в индивидуальной маске, закрепляемой на лице, или может быть выполнено в виде блочной переносной приставки к такой маске, которая соединяется с маской с помощью полого шланга, через который из зоны вдыхания блочной приставки в зону дыхания маски пользователя подается уже обработанный, подвергшийся стерилизации воздух для дыхания.The protective equipment of the design described above can be mounted in an individual mask fixed to the face, or can be made in the form of a block portable attachment to such a mask, which is connected to the mask using a hollow hose through which from the breathing zone of the block attachment to the breathing zone of the user mask already treated, sterilized breathing air.

На фиг.1 изображена конструкция одного из вариантов предлагаемого средства индивидуальной защиты, где стрелкой показано направление поступления воздуха извне. На фиг.2 изображен в плане корпус крепления светодиодов, расположенных в ряд с одной стороны зоны вдыхания, при этом каждый светодиод размещен в своем ложементе.Figure 1 shows the design of one of the options for the proposed personal protective equipment, where the arrow shows the direction of air from the outside. Figure 2 shows in plan a housing for mounting LEDs located in a row on one side of the inhalation zone, with each LED placed in its lodgement.

Средство индивидуальной защиты выполнено в своем корпусе 1. Если описываемое ниже средство защиты выполнено непосредственно в маске, оно позволяет добиться облегания части лица пользователя маской в области расположения органов дыхания. При этом корпус 1 выполнен из эластичных материалов, например из силикона. Корпус 1 со своей фронтальной стороны содержит входной внешний 2 слой механического фильтра и со стороны лица человека внутренний 3 слой. Оба слоя показаны плоскими, на практике же контур лица в рабочем положении средства защиты повторяется поверхностями этих слоев 2 и 3 в описываемом варианте средства защиты. Слои могут быть плоскими при выполнении средства защиты в виде блочной приставки вне маски. Слой 2 выполнен из нетканого материала. Слой 3 может быть гигиеническим. Слой 3 может быть выполнен из техноспана, полиэфирного материала и т.п. Слой 2 может быть дополнен тонкими стальными пружинными сетками 4 для фиксации входного слоя 2. Внутренний слой 3, прилегающий к лицу, может быть обработан поглощающим ультрафиолетовое излучение составом, а другие стороны средства защиты, ограничивающие область стерилизации (область (в)дыхания), могут быть выполнены из поглощающего ультрафиолетовое излучение материала. За фронтальной поверхностью входного слоя 2 по ходу движения вдыхаемого воздуха между внешним 2 и внутренним 3 слоями расположено пространство (полость) 5, средняя часть которого в рабочем положении приходится на область (в)дыхания. По толщине полости 5, вдоль фронтальной поверхности входного слоя 2 механического фильтра расположены четыре ряда 6 светодиодов 7 в шахматном порядке по высоте средства защиты вне зоны (в)дыхания, по два сверху и снизу. Светодиоды 7 расположены таким образом, чтобы направление их излучения было ориентировано в зону дыхания, вдоль фронтальной поверхности наружного слоя 2 средства защиты. Длина волны излучения светодиодов 7 лежит в ультрафиолетовой области и в конкретном случае равна оптимальной в 265 нанометров. Такое излучение вызывает деструктивно-модифицирующее фотохимическое необратимое повреждение ДНК в клеточном ядре микроорганизмов, что вызывает гибель их в первом или последующем поколении. В частности, для вируса свиного гриппа H1N1 излучение длиной волны 205-315 нм приводит к денатурации белков и ДНК, что является смертельным для него. В качестве светодиода 7 использован ультрафиолетовый светодиод класса BioLED с длиной волны излучения 265 нм модели S8D26C, мощностью излучения 400-600 мкВт, напряжением 6,5В, с куполообразным типом линзы. Количество светодиодов 7 в ряду 6 зависит от размера полости 5 по ее ширине, т.е. зависит от ширины зоны (в) дыхания средства защиты, определяемой горизонтальным размером части лица человека, которую необходимо охватить средством защиты, или внутренними размерами блочной приставки. Количество рядов 6 светодиодов 7, установленных параллельно друг другу, может быть несколько, например, четыре, как показано на фиг.1, два сверху и два снизу, и количество рядов определяется толщиной полости 5 зоны (в)дыхания средства защиты и размерами используемых светодиодов 7, степенью необходимой стерилизации и объемом проходящего воздуха. При наличии нескольких рядов 6 светодиодов 7 последние размещаются в полости 5 средства защиты, как в матрице, по ширине и толщине полости 5 средства защиты. Светодиоды 7 в ряду 6 помещены в своем корпусе 8 с ложементом 9 для каждого светодиода 7, как это показано на фиг.2, при этом установка светодиода 7 осуществлена в отверстии ложемента, а его закрепление в ложементе может быть выполнено на металлической полоске, к которой приклеена плата с токопроводящими дорожками. Внутренняя поверхность корпуса 8 светодиодов 7 выполнена из пластика или алюминия с высоким коэффициентом отражения, для чего она выполнена хромированной или из полированного алюминия. Это сделано для того, чтобы обеспечить многократное переотражение излучения и таким образом повысить число проходов излучения через обрабатываемый воздушный поток, что кратно повышает дозу биологически активной радиации, воздействующей на вирусы. На противоположной стороне каждого светодиода 7 вне зоны (в)дыхания, также в шахматном порядке установлены отражатели 10 излучения светодиодов 7, которые обращены вогнутой поверхностью каждый в сторону своего излучателя - светодиода 7 (фиг.1). Отражатели, как и светодиоды, расположены между светодиодами на металлической дорожке, как это показано на фиг.1. Вогнутая внутренняя поверхность каждого отражателя 10 выполнена гладкой, из полированного алюминия или сплава магналия, или она хромирована с целью повышения коэффициента ее отражения. Каждая пара светодиод 7 - отражатель 10 с их корпусами образуют стерилизатор 11, в зоне работы которого происходит обеззараживание вдыхаемого воздушного потока. Все светодиоды 7 питаются от аккумулятора 12, также встроенного в секцию корпуса 1 средства индивидуальной защиты вне зоны (в)дыхания. Соединения аккумулятора питания 12 со светодиодами 7 на фигурах не показаны. В качестве аккумулятора использована аккумуляторная батарейка Varta 4122 LONGLIFE EXTRA. В качестве источника питания светодиодов могут быть использованы также цилиндрические и призматические элементы и батареи марганцево-цинковой системы со щелочным электролитом, не содержащие кадмия и ртути, а также литий-ионный и литий-полимерный элементы с улучшенными весовыми характеристиками.The personal protective equipment is made in its own housing 1. If the protective equipment described below is made directly in the mask, it allows the masking of part of the user's face in the area of the respiratory organs. In this case, the housing 1 is made of elastic materials, for example, silicone. The housing 1 from its front side contains an input external 2 layer of a mechanical filter and from the side of a person’s face an internal 3 layer. Both layers are shown flat, in practice, the face contour in the working position of the protective equipment is repeated by the surfaces of these layers 2 and 3 in the described embodiment of the protective equipment. The layers can be flat when the protective equipment is implemented in the form of a block set-top box outside the mask. Layer 2 is made of nonwoven material. Layer 3 may be hygienic. Layer 3 can be made of technospan, polyester material, etc. Layer 2 can be supplemented with thin steel spring grids 4 to fix the input layer 2. The inner layer 3 adjacent to the face can be treated with an absorbing UV composition, and other sides of the protective equipment that limit the sterilization area (area (c) of breathing) can be made of ultraviolet absorbing material. Behind the frontal surface of the inlet layer 2 along the movement of the inhaled air between the outer 2 and inner 3 layers there is a space (cavity) 5, the middle part of which in the working position falls on the region (c) of respiration. Four rows 6 of LEDs 7 are staggered along the thickness of the cavity 5 along the frontal surface of the input layer 2 of the mechanical filter in a checkerboard pattern along the height of the protective equipment outside the breathing zone (c), two above and below. The LEDs 7 are arranged so that the direction of their radiation is oriented to the breathing zone, along the frontal surface of the outer layer 2 of the protective equipment. The wavelength of the radiation of the LEDs 7 lies in the ultraviolet region and in a particular case is equal to the optimum of 265 nanometers. Such radiation causes a destructive-modifying photochemical irreversible DNA damage in the cell nucleus of microorganisms, which causes their death in the first or subsequent generation. In particular, for the H1N1 swine flu virus, radiation with a wavelength of 205-315 nm leads to the denaturation of proteins and DNA, which is fatal for him. As the LED 7, a BioLED class ultraviolet LED with a radiation wavelength of 265 nm of the S8D26C model, a radiation power of 400-600 μW, a voltage of 6.5 V, with a dome-shaped lens type was used. The number of LEDs 7 in row 6 depends on the size of the cavity 5 along its width, i.e. depends on the width of the breathing zone (c) of the protective equipment, determined by the horizontal size of the part of the person’s face to be covered by the protective equipment, or by the internal dimensions of the unit box. The number of rows 6 of LEDs 7 mounted parallel to each other can be several, for example, four, as shown in Fig. 1, two above and two below, and the number of rows is determined by the thickness of the cavity 5 of the respiratory protection zone (c) and the dimensions of the LEDs used 7, the degree of sterilization required and the volume of passing air. If there are several rows of 6 LEDs 7, the latter are placed in the cavity 5 of the protective equipment, as in the matrix, in width and thickness of the cavity 5 of the protective equipment. The LEDs 7 in row 6 are placed in their housing 8 with a lodgement 9 for each LED 7, as shown in figure 2, while the LED 7 is installed in the hole of the lodgement, and its fixing in the lodgement can be performed on a metal strip to which glued board with conductive tracks. The inner surface of the housing 8 of the LEDs 7 is made of plastic or aluminum with a high reflection coefficient, for which it is made of chrome or polished aluminum. This is done in order to ensure multiple re-reflection of radiation and thus increase the number of radiation passes through the treated air stream, which increases the dose of biologically active radiation affecting viruses. On the opposite side of each LED 7 outside the breathing zone (c), the radiation reflectors 10 of the LEDs 7 are also staggered, each facing a concave surface to its emitter — LED 7 (FIG. 1). Reflectors, like LEDs, are located between the LEDs on the metal track, as shown in Fig.1. The concave inner surface of each reflector 10 is smooth, made of polished aluminum or magnalium alloy, or it is chrome plated in order to increase its reflection coefficient. Each pair of LEDs 7 - reflector 10 with their bodies form a sterilizer 11, in the zone of operation of which there is a disinfection of the inhaled air stream. All LEDs 7 are powered by a battery 12, which is also a built-in personal protective equipment outside the breathing zone (c). Connections of the battery 12 with the LEDs 7 are not shown in the figures. The battery used is a Varta 4122 LONGLIFE EXTRA battery. Cylindrical and prismatic cells and batteries of a manganese-zinc system with an alkaline electrolyte that do not contain cadmium and mercury, as well as lithium-ion and lithium-polymer cells with improved weight characteristics, can also be used as a LED power source.

Средство защиты работает следующим образом.The protection tool works as follows.

При необходимости использования средства индивидуальной защиты человека его закрепляют на человеке с помощью элементов крепления (не показано), расположив зону обеззараживания средства в области расположения органов дыхания - носо-ротовой области. Далее включают питание светодиодов 7. При включении питания светодиодов 7 последние начинают излучать ультрафиолетовое излучение в области длин волн излучения, губительного для вирусной инфекции. При этом излучение, ориентированное по высоте средства защиты, проходя через зону вдыхания, попадает на другой конец средства, отражается от размещенных там отражателей 10 и вновь направляется в зону прохождения аэрозоля - в зону действия стерилизатора 11, т.е. в зону полости 5 средства защиты. При вдыхании человеком, снабженным таким средством защиты, воздуха, являющегося аэрозолем с содержанием вирусов, последние, частично проходя через механический фильтр - слой 2, попадают в зону действия стерилизаторов 11 полости 5 средства защиты. В этой зоне вирусы подвергаются губительному для них прямому излучению светодиодов 7 и отраженному отражателями 10 вторичному излучению той же длины волны. Многократное отражение излучения светодиода 7 от внутренних стенок корпуса стерилизатора 11 усиливает воздействие излучения, как прямого, так и отраженного, в зоне полости 5 на вдыхаемый поток воздуха - аэрозоль. Конструкция корпуса 8 крепления светодиодов 7 способствует усилению воздействия излучения на вирусы и препятствует проникновению излучения за пределы зоны работы стерилизатора 11 и полости 5 средства защиты. При большой мощности излучения светодиодов 7 последние конвективно отдают тепло металлическим частям стерилизатора, которые в свою очередь охлаждаются потоком вдыхаемого воздуха. Таким образом, вентиляция и теплоотвод от светодиодов решаются за счет дыхания самого человека, что является достаточным для нормальной работы средства защиты.If it is necessary to use the personal protective equipment of a person, it is fixed on the person using fastening elements (not shown), placing the disinfection zone of the product in the area of the respiratory organs - the nasal-oral area. Next, they turn on the power of the LEDs 7. When the power of the LEDs 7 is turned on, the latter begin to emit ultraviolet radiation in the region of the wavelengths of radiation harmful to the viral infection. In this case, radiation oriented along the height of the protective equipment, passing through the inhalation zone, enters the other end of the device, is reflected from the reflectors 10 located there, and is again sent to the aerosol passage zone - to the sterilizer 11 operating zone, i.e. into the zone of the cavity 5 means of protection. When inhaled by a person equipped with such a protective device, air, which is an aerosol containing viruses, the latter, partially passing through a mechanical filter - layer 2, fall into the zone of action of the sterilizers 11 of the cavity 5 of the protective equipment. In this zone, viruses are exposed to the harmful direct radiation of LEDs 7 and secondary radiation of the same wavelength reflected by reflectors 10. Multiple reflection of the radiation of the LED 7 from the inner walls of the housing of the sterilizer 11 enhances the effect of radiation, both direct and reflected, in the area of the cavity 5 on the inhaled air stream - aerosol. The design of the housing 8 for mounting the LEDs 7 enhances the effect of radiation on viruses and prevents the penetration of radiation outside the operating zone of the sterilizer 11 and cavity 5 of the protective equipment. With a high radiation power of the LEDs 7, the latter convectively transfer heat to the metal parts of the sterilizer, which in turn are cooled by the flow of inhaled air. Thus, ventilation and heat dissipation from the LEDs are solved by the breathing of the person himself, which is sufficient for the normal operation of the protective equipment.

Аналогично работает средство защиты, выполненное в виде переносной блочной приставки, только перед включением светодиодов необходимо соединить приставку со входным штуцером маски посредством соответствующего полого шланга.The protective equipment made in the form of a portable block set-top box works similarly, only before turning on the LEDs it is necessary to connect the set-top box with the inlet fitting of the mask using the corresponding hollow hose.

Таким образом, предлагаемая конструкция индивидуального средства защиты от вирусных инфекций позволяет не только пассивно защититься от вирусной инфекции за счет механической фильтрации ее с помощью входного слоя 2, но и активно воздействовать на вдыхаемый человеком воздух, уничтожая болезнетворные вирусы. Использование конструкции маски со светодиодами ультрафиолетового излучения при высокой степени защиты от вирусов позволяет обеспечить мобильность пользователей при необходимости их перемещения в пространстве, а также для посещения специалистами ферм носителей гриппа для оперативной работы с ними.Thus, the proposed design of an individual means of protection against viral infections allows not only passively protecting yourself from a viral infection by mechanically filtering it with the help of input layer 2, but also actively acting on the air inhaled by a person, destroying pathogenic viruses. The use of a mask design with ultraviolet light emitting diodes with a high degree of protection against viruses allows users to be mobilized if they need to be moved in space, as well as to visit influenza carriers for efficient work with them.

Для контроля обсемененности воздуха, прошедшего обработку указанным выше способом с использованием средства защиты описанной конструкции, был использован седиментационный метод с использованием чашек Петри. Для этого чашки Петри с 2% питательным агаром помещались в среду воздуха после его обработки в средстве защиты описанной выше конструкции с одной секцией стерилизатора и длиной волны излучения в 265 нм при объемной бактерицидной дозе (экспозиции) - объемной плотности бактерицидной энергии излучения H(V) в 15000-75000 Дж/куб.м. Чашки Петри открывали на 15 минут и посевы инкубировали при температуре 37°С в течение 48 часов. При этом наблюдался рост бактерий менее трех колоний на чашке. Конструкция средства защиты с четырьмя секциями стерилизатора обеспечивала объемную бактерицидную дозу в 60000-300000 Дж/куб.м. При этом известно, что самый стойкий к ультрафиолетовому излучению вирус табачной мозаики Tobacco mosaic virus при H(V) в 25650 Дж/куб.м. теряет 99,9% своей популяции, все штаммы вируса гриппа Influenza теряют 99,9% своей популяции при H(V) в 385 Дж/куб.м, Bacillus antharacis (туберкулез) - при H(V) в 507 Дж/куб.м. Таким образом, степень защиты такого средства от заражения реально достигает 99,9%, практически не пропуская вирусы гриппа, например свиного, и полностью обеспечивая безопасность человека от этого заболевания. При расчетах и испытаниях применялась методика из "РУКОВОДСТВА Р 3.1.683-98", "Использование ультрафиолетового бактерицидного излучения для обеззараживания воздуха и поверхностей в помещениях ", утвержденного главным санитарным врачом РФ Г.Г.Онищенко в 1998 г.To control the airborne contamination of the air that has undergone processing as described above using the protective equipment of the described design, the sedimentation method using Petri dishes was used. For this, Petri dishes with 2% nutrient agar were placed in air after treatment in a protective device of the design described above with one sterilizer section and a radiation wavelength of 265 nm at a volume bactericidal dose (exposure) - volume density of the bactericidal radiation energy H (V) at 15000-75000 J / m3. Petri dishes were opened for 15 minutes and the crops were incubated at 37 ° C for 48 hours. At the same time, bacterial growth was observed in less than three colonies per dish. The design of the protective equipment with four sections of the sterilizer provided a volumetric bactericidal dose of 60000-300000 J / m3. It is also known that the most resistant to ultraviolet radiation tobacco mosaic virus Tobacco mosaic virus with H (V) of 25650 J / m3. loses 99.9% of its population, all strains of the Influenza influenza virus lose 99.9% of their population with H (V) at 385 J / m3, Bacillus antharacis (tuberculosis) - with H (V) at 507 J / m3. m Thus, the degree of protection of such a remedy from infection actually reaches 99.9%, almost without passing on influenza viruses, such as swine, and fully ensuring human safety from this disease. When calculating and testing, the methodology was used from "GUIDANCE R 3.1.683-98", "Use of ultraviolet bactericidal radiation to disinfect air and surfaces in rooms", approved by the chief sanitary doctor of the Russian Federation G.G. Onishchenko in 1998.

Claims (15)

1. Средство индивидуальной защиты от вирусной инфекции, содержащее входной слой фильтра, отличающееся тем, что содержит светодиоды, расположенные вне зоны вдыхания за фронтальной поверхностью входного слоя фильтра, направление излучения которых ориентировано в сторону расположения зоны вдыхания, спектр излучения выбран губительным для вируса, светодиоды закреплены в своем корпусе, выполненном с ложементами, вогнутая форма которых ориентирована в сторону зоны вдыхания, на противоположной стороне светодиодов относительно зоны вдыхания, также вне ее, установлены отражатели излучения светодиодов, которые обращены вогнутой поверхностью каждый в сторону своего излучателя - светодиода, внутренняя поверхность корпуса с ложементами и вогнутая внутренняя поверхность отражателей выполнены с высоким коэффициентом отражения в области излучения.1. Personal protective equipment against viral infection, containing an input filter layer, characterized in that it contains LEDs located outside the inhalation zone behind the front surface of the filter input layer, the radiation direction of which is oriented towards the location of the inhalation zone, the radiation spectrum is selected destructive for the virus, LEDs fixed in their case, made with lodgements, the concave shape of which is oriented towards the inhalation zone, on the opposite side of the LEDs relative to the inhalation zone Also outside it, the radiation of LEDs mounted reflectors which face each concave surface toward its emitter - LEDs inner surface of the housing with cradles and the concave inner surface of the reflectors are made of high reflectance in the radiation area. 2. Средство защиты по п.1, отличающееся тем, что светодиоды расположены над и/или под зоной вдыхания.2. The protective equipment according to claim 1, characterized in that the LEDs are located above and / or under the inhalation zone. 3. Средство защиты по п.1, отличающееся тем, что светодиоды расположены по периметру зоны вдыхания.3. The protective equipment according to claim 1, characterized in that the LEDs are located around the perimeter of the inhalation zone. 4. Средство защиты по п.1, отличающееся тем, что светодиоды расположены вдоль фронтальной поверхности средства защиты.4. The protective equipment according to claim 1, characterized in that the LEDs are located along the front surface of the protective equipment. 5. Средство защиты по п.1, отличающееся тем, что светодиоды расположены одиночно или группами.5. The protective device according to claim 1, characterized in that the LEDs are located singly or in groups. 6. Средство защиты по п.1, отличающееся тем, что излучение светодиодов приходится на ультрафиолетовую область спектра.6. The protective device according to claim 1, characterized in that the radiation of the LEDs falls on the ultraviolet region of the spectrum. 7. Средство защиты по п.1, отличающееся тем, что длина волны излучения светодиодов составляет 265 нм.7. The protective equipment according to claim 1, characterized in that the wavelength of the radiation of the LEDs is 265 nm. 8. Средство защиты по п.1, отличающееся тем, что светодиоды размещены в матрице.8. The protective device according to claim 1, characterized in that the LEDs are placed in the matrix. 9. Средство защиты по п.1, отличающееся тем, что каждый светодиод расположен в своем ложементе.9. The protective device according to claim 1, characterized in that each LED is located in its lodgement. 10. Средство защиты по п.1, отличающееся тем, что отражатель и корпус светодиодов выполнены из пластика или металла.10. The protective equipment according to claim 1, characterized in that the reflector and the housing of the LEDs are made of plastic or metal. 11. Средство защиты по п.1, отличающееся тем, что поверхность отражателя и/или внутренняя поверхность корпуса светодиодов выполнены из полированного алюминия.11. The protective device according to claim 1, characterized in that the surface of the reflector and / or the inner surface of the housing of the LEDs are made of polished aluminum. 12. Средство защиты по п.1, отличающееся тем, что поверхность отражателя и внутренняя поверхность корпуса светодиодов выполнены хромированными.12. The protective equipment according to claim 1, characterized in that the surface of the reflector and the inner surface of the housing of the LEDs are chrome-plated. 13. Средство защиты по п.1, отличающееся тем, что каждая пара светодиод - отражатель образуют стерилизатор с зоной обеззараживания вдыхаемого воздуха.13. The protective equipment according to claim 1, characterized in that each pair of LED-reflector form a sterilizer with a zone of disinfection of inhaled air. 14. Средство защиты по п.1, отличающееся тем, что светодиоды и отражатели для равномерности излучения по всей фронтальной поверхности или объему зоны дыхания расположены в шахматном порядке.14. The protective equipment according to claim 1, characterized in that the LEDs and reflectors for uniform radiation over the entire frontal surface or the volume of the breathing zone are staggered. 15. Средство защиты по п.1, отличающееся тем, что выполнено в виде блочной приставки к индивидуальной маске и соединено с ней с помощью полого шланга. 15. The protective equipment according to claim 1, characterized in that it is made in the form of a block attachment to an individual mask and connected to it using a hollow hose.
RU2009136159/12A 2009-09-29 2009-09-29 Personal protection from viral infection RU2404816C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009136159/12A RU2404816C1 (en) 2009-09-29 2009-09-29 Personal protection from viral infection

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009136159/12A RU2404816C1 (en) 2009-09-29 2009-09-29 Personal protection from viral infection

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2404816C1 true RU2404816C1 (en) 2010-11-27

Family

ID=44057538

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009136159/12A RU2404816C1 (en) 2009-09-29 2009-09-29 Personal protection from viral infection

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2404816C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU172216U1 (en) * 2016-08-04 2017-06-30 Николай Семенович Кривошеев RESPIRATOR FILTER
RU2729292C1 (en) * 2020-05-29 2020-08-05 Валерий Владимирович Крюков Individual and mobile biological protection devices by irradiating flowing air with ultraviolet radiation
RU2732861C1 (en) * 2020-07-23 2020-09-23 Акционерное Общество «Научно-Производственное Объединение «Тепломаш» Method and device for individual protection against pathogenic microorganisms and viruses
RU200604U1 (en) * 2020-04-17 2020-10-30 Владимир Владимирович Зайцев Respiratory protection filtering agent
RU200862U1 (en) * 2020-04-22 2020-11-13 Мириан Ипполитович Чеминава Individual device, ultraviolet, bactericidal, protective and prophylactic for disinfection of ambient air and surfaces from microorganisms, bacteria and viruses
US11806558B2 (en) 2020-06-26 2023-11-07 Clear Blew Body-worn air-treatment devices and methods of deactivating pathogens

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU172216U1 (en) * 2016-08-04 2017-06-30 Николай Семенович Кривошеев RESPIRATOR FILTER
RU200604U1 (en) * 2020-04-17 2020-10-30 Владимир Владимирович Зайцев Respiratory protection filtering agent
RU200862U1 (en) * 2020-04-22 2020-11-13 Мириан Ипполитович Чеминава Individual device, ultraviolet, bactericidal, protective and prophylactic for disinfection of ambient air and surfaces from microorganisms, bacteria and viruses
RU2729292C1 (en) * 2020-05-29 2020-08-05 Валерий Владимирович Крюков Individual and mobile biological protection devices by irradiating flowing air with ultraviolet radiation
WO2021242148A1 (en) * 2020-05-29 2021-12-02 Валерий Владимирович КРЮКОВ Personal and mobile devices for providing biological protection by the ultraviolet irradiation of recirculated air
US11806558B2 (en) 2020-06-26 2023-11-07 Clear Blew Body-worn air-treatment devices and methods of deactivating pathogens
RU2732861C1 (en) * 2020-07-23 2020-09-23 Акционерное Общество «Научно-Производственное Объединение «Тепломаш» Method and device for individual protection against pathogenic microorganisms and viruses

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2404816C1 (en) Personal protection from viral infection
US11425945B2 (en) Anti-microbial, disinfection chamber respiratory face mask/shield
US20090004047A1 (en) Air Supply Apparatus
US11617905B2 (en) Ultraviolet light disinfecting face shield system
CN115776911A (en) Personal and mobile devices providing biological protection through ultraviolet irradiation of circulating air
US11191864B1 (en) Device to provide personal, portable, and continuous supply of sterilized/purified breathable air and to disinfect exhaled air
RU2746515C1 (en) Face mask with ultraviolet decontaminating agent
RU2732861C1 (en) Method and device for individual protection against pathogenic microorganisms and viruses
US20210346554A1 (en) Personal protective equipment
US11281027B2 (en) Eyeglasses and methods of inactivating a virus with ultraviolet light
RU203427U1 (en) RESPIRATORY MASK WITH A STAND-ALONE IRRADIATOR
US11752232B2 (en) Personalized forced air purifier
US20210330851A1 (en) Face mask with enhanced uv-c sterilization flow path and low resistance to inhalation
EP4114224A1 (en) Personal protective equipment
WO2023244841A2 (en) Ambulatory disinfection with near field far uv-c or other safe antimicrobial light waves for human or veterinary animate/inanimate personal and public surfaces and spaces especially medical ppes, apparatus
RU2743249C1 (en) Photonic quantum mechanical (pqm) protective mask
WO2021224773A1 (en) Face mask for filtering microbial loads and suspended particles
WO2021247411A1 (en) Air purification system and method
WO2022015139A1 (en) Solar-powered face mask with uv light
US20210329989A1 (en) UV Sterilizer Face Mask Optimized with a Flowmeter, Electrostatic Trap, and Ultrasonics
WO2023062405A1 (en) A method for enhancing uv light in a uv mask by the implementation of uv reflecting flow chamber
US11991817B2 (en) High intensity narrow spectrum and far UVC protection device
US11986031B2 (en) Sanitizing face masks
US20230191170A1 (en) Respirator mask with integated ultraviolet lighting system
RU2769221C1 (en) Individual reusable protective mask with uv air exposure

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110930