NL1044026B1 - Werkwijze en inrichting voor het beschermen van personen tegen het inademen van lucht die virussen en/of bacteriën bevat - Google Patents

Abstract

UITTREKSEL WERKWIJZE EN INRICHTING VOOR HET BESCHERMEN VAN PERSONEN TEGEN HET INADEMEN VAN LUCHT DIE VIRUSSEN EN/OF BACTERIËN BEVAT De onderhavige uitvinding betreft een werkwijze en een inrichting welke kunnen voorkomen dat een persoon lucht kan inademen of naar de omgeving kan uitademen waarin ziekteverwekkende virussen en/of bacteriën aanwezig zijn. In een uitvoerings- vorm omvat de inrichting een mondneusmasker dat geen stromingsbeperkende maatregelen omvat, in tegenstelling tot de bekende mondmaskers, die als middel ter voorkoming van de verspreiding van virussen en/of de besmetting door virussen een filter van papier of textiel omvatten. 1044026

Description

WERKWIJZE EN INRICHTING VOOR HET BESCHERMEN VAN PERSONEN TEGEN HET INADEMEN VAN LUCHT DIE VIRUSSEN EN/OF BACTERIËN BEVAT De onderhavige uitvinding betreft een werkwijze en een inrichting welke kunnen voorkomen dat een persoon lucht kan inademen of naar de omgeving kan uitademen waarin ziekteverwekkende virussen en/of bacteriën aanwezig zijn.

In een uitvoerings- vorm omvat de inrichting een mondneusmasker dat geen stromingsbeperkende maatregelen omvat, in tegenstelling tot de bekende mondmaskers, die als middel ter voorkoming van de verspreiding van virussen en/of de besmetting door virussen een filter van papier of textiel omvatten.

De wereldwijde Covid-19 pandemie welke in 2020 en 2021 tot op heden tot veel dodelijke slachtoffers en personen met tijdelijke en blijvende gezondheidsschade heeft geleid en ook veel economische schade heeft veroorzaakt, heeft tot gevolg dat het dragen van een onder meer een mondkapje, mondneusmasker of gelaatsmasker voor veel mensen inmiddels bijna een automatisme is geworden.

De voor dit doel meest toegepaste maskers zijn de zogenaamde FFP (Filtering Facepiece Particles) mondmaskers, die in wezen niet meer zijn dan een, doorgaans meer lagen omvattend, filter van papier of textiel.

De drager van zo’n bekend mondmasker, hierna ook wel conventioneel mondmasker of mondkapje genoemd, moet bij het inademen lucht door het filter aanzuigen en bij het uitademen lucht door het filter uitblazen, wat door de drager van het mondmasker kan worden ervaren als een aanzienlijke weerstand en derhalve als vermoeiend.

Bovendien garandeert een dergelijk mondkapje niet dat de drager geen virusdeeltjes binnen kan krijgen en dus niet ziek kan worden.

De FFP mondmaskers bieden een redelijke mate van bescherming tegen het inademen van door anderen uitgestoten aerosolen, in dit kader te definiëren als lucht met minuscule vloeistofdruppeltjes welke het SARS-CoV-2 virus, het virus dat Covid-19 veroorzaakt, kunnen bevatten.

Deze vioeistofdruppeltjes zijn in principe slechts een paar micrometer groot.

Een conventioneel mondkapje kan ook niet volledig voorkomen dat eventuele door de drager van het mondkapje uitgeademde virussen iemand anders kunnen bereiken en kunnen besmetten. Dus is het vooralsnog althans nagenoeg onmogelijk om te voorkomen dat een met het Covid-19 virus besmette persoon andere personen kan infecteren, tenzij de besmette persoon geïsoleerd wordt.

De inrichting volgens de onderhavige uitvinding vormt niet slechts een barrière tegen het doorlaten van virusdeeltjes bevattende lucht, maar omvat ook maatregelen voor het onschadelijk maken van virussen en/of bacteriën die zich eventueel in de via de inrichting door iemand ingeademde of uitgeademde lucht bevinden. Daartoe omvat de inrichting één of meer LED lichtbronnen welke voor virussen schadelijk ultraviolet C licht, hierna ook UVC-licht genoemd, uitstralen. De inrichting volgens de uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van enkele figuren. Daarbij toont: - fig. 1 een schematisch zijaanzicht van een gedeelte van het gezicht van een persoon die een eenvoudig uitvoeringsvoorbeeld van de inrichting volgens de uitvinding draagt; - fig. 2a een schematische langsdoorsnede van de luchtsluis met eindkappen zoals ook getoond in fig. 1; - fig. 2b een schematische dwarsdoorsnede langs de lijn A-A van het in fig. 2a in langsdoorsnede getoonde uitvoeringsvoorbeeld van de luchtsluis met eindkappen; - fig. 3 een schematisch uitvoeringsvoorbeeld van een uitvoeringsvariant van de luchtsluis met eindkappen welke maatregelen omvat ter beperking van de kans dat UVC licht vanuit de luchtsluis van de inrichting objecten of personen buiten de luchtsluis van de inrichting kan bestralen; - fig. 4 een uitvoeringsvariant van de luchtsluis en eindkappen van de inrichting volgens de uitvinding waarin de luchtsluis een bolvorm omvat.

In de figuren hebben gelijke of soortgelijke delen, gelijke of soortgelijke verwijzingscijfers. Fig. 1 toont een schematisch zijaanzicht van een door een onderbroken lijn weergegeven gedeelte van het gezicht 1 van een persoon die een eenvoudig uitvoeringsvoorbeeld van de inrichting volgens de uitvinding draagt. In deze uitvoeringsvorm omvat de inrichting, hierna ook wel het mondneusmasker volgens de uitvinding genoemd, een huis 2. In meerdere van de voorkeursuitvoeringen is het huis vervaardigd van een transparant elastisch vervormbaar materiaal zoals bij voorbeeld siliconen rubber. Het huis omvat een open zijde waarvan de rand 2a erop is ingericht om bij het beoogde gebruik van de inrichting tegen het gezicht van de drager te drukken en daarbij enigszins te vervormen om aldus te zorgen voor een goede afdichting. De rand 2a wordt hierna ook wel aangeduid als de afdichtrand 2a. De inrichting omvat tevens een aan het huis 2 in de nabijheid van de bovengenoemde rand van de open zijde van het huis bevestigde, bij voorkeur elastische, hoofdband 3, welke er bij het door een persoon dragen van het mondneusmasker volgens de uitvinding voor zorgt dat de randen van de open zijde van het huis in hoofdzaak afdichtend tegen het gezicht van de drager worden getrokken, ook wel aangeduid als gedrukt.

Voorts omvat de inrichting volgens de uitvinding een bij voorbeeld cilindrische luchtsluis 4 welke aan beide uiteinden is voorzien van een eindkap, respectievelijk 5 en 6, welke eindkappen in het in fig. 1 getoonde uitvoeringsvoorbeeld een in hoofdzaak vlakke bodem en een in hoofdzaak haaks op die bodem staande cilindrische wand omvatten. De uitvinding voorziet erin dat de luchtsluis en de eindkappen uiteraard ook een andere dan een cirkelvormige dwarsdoorsnede kunnen omvatten. Het in het huis 2 opgenomen samenstel van de luchtsluis 4 en de eindkappen 5 en 6 is zodanig uitgevoerd dat de door de drager van het mondneusmasker ingeademde en uitgeademde lucht 7 zich langs een schematisch door de stippellijnen 7a weergegeven stromingspad van buiten het mondneusmasker naar de mond en/of neusingang van de drager kan verplaatsen en vice versa. In de praktijk zullen deze luchtstromen zich waarschijnlijk meer over de ruimte in de luchtsluis verdelen, dan de door de stippellijnen 7a in fig. 1 schematisch weergegeven beperkte paden.

In het getoonde uitvoeringsvoorbeeld omvat de luchtsluis aan de binnenzijde langs de omtrek van de luchtsluis een serie UVC licht uitstralende LEDs 8. Alle zich door de luchtsluis verplaatsende lucht wordt derhalve blootgesteld aan het door de LEDs uitgestraalde UVC licht, waarbij de zich in de lucht bevindende virussen, bacteriën en/of andere pathogenen onschadelijk worden gemaakt.

De inwendige diameter van de opstaande cilindrische wand van de eindkappen is in voldoende mate groter dan de uitwendige diameter van de luchtsluis om bij het schematisch in fig. 1 weergegeven samenstel een spleet tussen de eindkap en luchtsluis te creëren welke voldoende groot is om geen merkbare ademhalingsweerstand te veroorzaken voor de drager van het mondneusmasker volgens de uitvinding.

Een mondneusmasker met het in voorgaande zin genoemde kenmerk kan hierna ook worden aangeduid als een in hoofdzaak weerstandsloos mondneusmasker.

Tegelijkertijd mag de spleet niet zo groot zijn dat het gevaar bestaat dat het UVC licht vanuit de luchtsluis weefsel van de drager van het mondmasker of van derden in de omgeving van de drager kan aanstralen.

Onderzoeken van diverse onderzoeksinstituten en universiteiten hebben aangetoond dat UVC licht met een golflengte van 254 nanometer het meest effectief is voor het inactiveren van micro-organismen en virussen.

Dit licht is schadelijk voor menselijk weefsel en het is dus belangrijk dat menselijk weefsel niet direct of indirect, zijnde via reflectie, met zulk licht beschenen wordt.

Uit de resultaten van Amerikaans onderzoek kan voorzichtig worden afgeleid dat het bestralen van lucht met virusbevattende aerosolen met ver ultraviolet C licht (golflengtebereik van 207 tot 222 nanometer)

effectief kan zijn met betrekking tot het inactiveren van daarin aanwezige virussen, zonder schadelijk te zijn voor menselijk weefsel.

Dit vergt echter meer onderzoek.

Derhalve wordt in de huidige voorkeursuitvoeringen van de inrichting volgens de uitvinding vooralsnog gebruik gemaakt van UVC licht met een golflengte van circa 250 nanometer en omvat de inrichting maatregelen welke het uit de inrichting treden van dit licht voorkomen.

Het is inherent is aan het doel van het dragen van het mondneusmasker volgens de uitvinding dat de in de luchtsluis geplaatste LEDs van elektrische voeding moeten worden voorzien en dat de elektrische voedingsbron in de vorm van batterijen of een accu ook mobiel is, evenals het mondneusmasker zelf.

5 Ter beperking van de omvang en/of het gewicht van de elektrische voeding omvatten sommige uitvoeringsvormen van de inrichting volgens de uitvinding maatregelen ter beperking van het energieverbruik van de LEDs. Een mogelijke eerste hierop gerichte maatregel betreft het beperken van de breedte van de LED strip in de luchtsluis tot een relatief smalle LED strip, bij voorbeeld een LED strip waarin de LEDs een breedte beslaan van circa 6 millimeter. Het nadeel van zo’n smalle directe stralingszone is evident. Daarom voorziet de uitvinding erin dat het inwendige oppervlak van de, bij voorkeur cilindrische, luchtsluis reflecterend is. Dit kan bij voorbeeld worden bewerkstelligd door, in geval van een metalen, bij voorbeeld roestvast stalen, luchtsluis, het oppervlak mechanisch of elektrolytisch te polijsten. Door dit reflecterende inwendige oppervlak van de luchtsluis kan zich door de luchtsluis verplaatsende lucht langer worden blootgesteld aan UVC straling en dus beter gedesinfecteerd worden, zonder daarbij meer elektrische energie te verbruiken. In een uitvoeringsvariant is het inwendige oppervlak van de luchtsluis niet volledig cilindrisch, maar omvat het bij voorbeeld facetten, zodat het licht bij het van de wand van de luchtsluis weerkaatsen gericht kan worden gestuurd naar bij voorbeeld dichter bij de eindkappen gelegen delen van de luchtsluis. Zo is de bestralingsduur van hetzelfde door de luchtsluis stromende pakketje lucht langer en derhalve dencumulatieve bestralingsintensiteit hoger. Uiteraard kan de luchtsluis in plaats van of in aanvulling op een gepolijst inwendig oppervlak ook spiegels omvatten.

Fig. 2b is een schematische dwarsdoorsnede langs de lijn A-A van het in fig. 2a in langsdoorsnede getoonde uitvoeringsvoorbeeld van de luchtsluis met eindkappen. In deze schematische weergave is te zien dat de LEDs 8 in hoofdzaak gelijkmatig langs de omtrek van de luchtsluis verdeeld zijn. De uitvinding voorziet er echter in dat de LEDs op elke gewenste of nuttig geachte wijze kunnen worden gerangschikt.

Fig. 3 toont een schematische langsdoorsnede van een uitvoeringsvariant van de luchtsluis met eindkappen welke maatregelen omvat ter beperking van de kans dat UVC licht vanuit de inrichting objecten of personen buiten de inrichting kan bestralen. In deze uitvoeringsvariant omvatten de maatregelen het naar binnen, dus in de richting van de hartlijn van de luchtsluis, hellen van de opstaande rand, wat bij het onverhoopt aanschijnen daarvan zal resulteren tot het in hoofdzaak in de richting van de binnenzijde van de eindkap weerkaatsen van het licht. Aanvullende maatregelen omvatten bij voorbeeld het van een mat zwarte kleur, dus een kleur met de maximaal haalbare mate van lichtabsorptie, voorzien van delen van de binnenzijde van de eindkappen en/of delen van de binnenzijde en/of buitenzijde van het cilindrische gedeelte van de luchtsluis in de nabijheid van de uiteinden van de cilinder.

De uitvinding omvat naast de in deze beschrijving besproken en in de figuren getoonde uitvoeringsvoorbeelden een grote diversiteit aan mogelijke uitvoeringsvarianten van de luchtsluis en eindkappen.

Fig. 4 toont een uitvoeringsvariant van de luchtsluis en eindkappen van de inrichting volgens de uitvinding waarin de luchtsluis een bolvorm omvat. Deze uitvoeringsvorm kan bij voorbeeld worden verkregen door van een dunwandige bol 4a twee tegenover elkaar gelegen bolsegmenten te verwijderen. In fig. 4 zijn de LEDs niet weergegeven, maar die bevinden zich in een uitvoeringsvorm bij voorbeeld op de in hoofdzaak met de door de voorwand van het huis 1 gevormde lijn, maar dan uiteraard binnen in het bolvormige lichaam 4a van de luchtsluis. Door de spiegelende bolvorm van de binnenzijde van de luchtsluis 4a bestrijken de in deze luchtsluis gereflecteerde UVC stralen een groot gedeelte van de inhoud van de luchtsluis en is de blootstelling van door deze luchtsluis stromende lucht aan UVC licht aanzienlijk.

De eindkappen 5b en 6b van de in fig. 4 schematisch weergegeven uitvoeringsvorm van de luchtsluis omvatten twee bolkappen. Uiteraard kunnen deze, desgewenst, ook nog worden voorzien van naar binnen gekeerde opstaande randen. De stippellijnen 7a in fig. 4 tonen schematisch een mogelijk stromingspad van in- en/of uitgeademde lucht.

In een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding omvat deze een elektrische schakeling welke de LEDs afwisselend in- en uitschakelt met het doel om de LEDs gedurende slechts een gedeelte, bij voorbeeld de helft, van de gebruikstijd van het masker van elektriciteit te voorzien.

De voornoemde schakeling kan in de verdere beschrijving en/of in de conclusies worden aangeduid als een intermitterende schakeling.

Als de in- en uitschakeltijden zeer kort worden gekozen, is het risico dat een hoeveelheid lucht door de luchtsluis kan stromen zonder dat de lucht daarbij aan UVC licht wordt blootgesteld, nagenoeg uitgesloten.

In een andere uitvoeringsvorm worden de UVC lichtbronnen van de inrichting verdeeld in twee of meer groepen en afwisselend per groep intermitterend in- en uitgeschakeld met een zodanig verschillende schakelfrequentie dat de ene groep brandt wanneer de andere uitgeschakeld is en omgekeerd.

Zo is er in de luchtsluis bij het dragen van het mondneusmasker volgens de uitvinding altijd UVC licht aanwezig.

Door te kiezen voor een intermitterende schakelprocedure kan het energieverbruik van de inrichting aanzienlijk worden beperkt, bij voorbeeld gehalveerd, en derhalve de vereiste frequentie van het vervangen van batterijen of het opladen van de accu worden verlaagd.

De uitvinding omvat naast uitvoeringsvormen van het mondneusmasker volgens de uitvinding waarin het schakelinterval van de intermitterende schakeling vast ligt, ook uitvoeringsvormen waarin de drager van een mondneusmasker volgens de uitvinding het interval, binnen bepaalde veilige marges, zelf kan instellen.

In meerdere uitvoeringsvormen omvat de inrichting volgens de uitvinding ten behoeve van het gebruiksgemak de mogelijkheid tot het inductief opladen van de accu van de inrichting.

De uitvinding voorziet zowel in wegwerpuitvoeringen als herbruikbare uitvoeringen van de inrichting.

De herbruikbare uitvoeringsvormen omvatten in verband met de duurzaamheid bij voorkeur een oplaadbare accu.

Echter, ook de wegwerpversies kunnen uiteraard worden voorzien van een oplaadbare accu, welke bij het wegwerpen van een wegwerp exemplaar van de inrichting wordt hergebruikt voor het van elektriciteit voorzien van een volgend wegwerp exemplaar van de inrichting.

De inrichting omvat ook uitvoeringsvormen welke maatregelen omvatten die uitsluiten dat iemand die het mondmasker draagt, kan vergeten de LEDs te activeren voor de desinfectie van de in- en uitgeademde lucht met UVC licht. Een uitvoeringsvorm van een dergelijke maatregel omvat het in of aan de elastische hoofdband 3 aanbrengen van een schakelaar welke bij het uitrekken van de elastische hoofdband geleidend contact in één van de, in de niet uitgerekte toestand van de hoofdband 3 onderbroken, voedingsdraden van de LEDs tot stand brengt en derhalve de LEDs van elektrische voeding voorziet. Deze uitvoeringsvorm van een schakelaar op basis van het door het opzetten van het mondmasker uitrekken van de elastische hoofdband 3 zal verder worden aangeduid als een rekschakelaar.

In meerdere uitvoeringsvormen omvat de inrichting volgens de uitvinding ook een alarmsysteem dat waarschuwt wanneer de één of meer lichtbronnen van de inrichting, ondanks de inschakeling van de elektrische voeding geen UVC licht uitstralen. In een dergelijke situatie biedt de inrichting de drager namelijk niet de beoogde bescherming. Het in de vorige zin genoemde alarmsysteem wordt verder ook wel aangeduid als UVC alarmsysteem.

Het alarmsysteem is erop ingericht om niet tot het uitzenden van een alarmsignaal over te gaan op het moment dat de lichtbronnen tijdelijk worden uitgeschakeld door de intermitterende schakeling.

In de onderhavige context verwijst de term mondneusmasker naar een masker dat de mond en de neus van de drager omvat en waarbij de drager uitsluitend lucht kan inademen en uitademen via de daarvoor bestemde luchtsluis van het mondneusmasker.

De term “en/of” heeft vooral betrekking op één of meer van de items welke vóór en na “en/of” worden vermeld. Bij voorbeeld een zin “item 1 en/of item 2” (en vergelijkbare zinnen) kan betrekking hebben op item 1 en item 2 of op item 1 of item 2.

De term “omvatten” (of afgeleiden daarvan) heeft ook betrekking op uitvoeringen waarin de term “omvatten” betekent “bestaan uit”. De term “omvatten” kan derhalve in sommige gevallen betekenen “bestaan uit”, maar kan in andere gevallen betekenen “bevattende ten minste de gedefinieerde soort en optioneel één of meer andere soorten”. In een conclusie sluit het gebruik van het woord omvatten of een afgeleide daarvan de aanwezigheid van elementen of stappen buiten de in de conclusie geclaimde elementen of stappen niet uit.

De in deze beschrijving besproken uitvoeringsvormen van de inrichting volgens de uitvinding zijn slechts enkele van de vele binnen het kader van de uitvinding mogelijke uitvoeringsvormen en dienen derhalve als niet-limitatief te worden beschouwd.

Claims (13)

CONCLUSIES

1. Een werkwijze ter voorkoming van het door personen inademen en/of naar de omgeving via uitgeademde lucht verspreiden van virussen, bacteriën en/of andere pathogenen bevattende lucht, met het kenmerk, dat de werkwijze het dragen van een in hoofdzaak weerstandsloos mondneusmasker omvat met een luchtsluis die één of meer ingebouwde UVC lichtbronnen omvat welke erop zijn ingericht om tijdens het door een persoon dragen van het mondneusmasker de door de persoon via de luchtsluis ingeademde en uitgeademde lucht met UVC licht te desinfecteren.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de luchtsluis van het mondneusmasker maatregelen omvat welke de blootstelling van de lucht die door de luchtsluis wordt verplaatst verhoogt door de door het UVC licht in de luchtsluis afgelegde weg door middel van reflectie te verlengen.

3. Een inrichting ter voorkoming van het door personen inademen en/of naar de omgeving via uitgeademde lucht verspreiden van virussen, bacteriën en/of andere pathogenen bevattende lucht, met het kenmerk, dat de inrichting een aan één zijde open huis (2) omvat waarbij het huis een afdichtrand (2a) en een in het huis opgenomen in hoofdzaak weerstandsloze en lichtdichte luchtsluis (4,4a) met twee eindkappen (5,6,5b,6b) omvat welke luchtsluis inwendig één of meer UVC lichtbronnen omvat.

4. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de één of meer UVC lichtbronnen één of meer LEDs (8) omvatten.

5. Inrichting volgens conclusie 3 of 4, met het kenmerk, dat ten minste een gedeelte van het inwendige oppervlak van de luchtsluis (4,4a) reflecterend is.

6. Inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het reflecterende gedeelte van het inwendige oppervlak facetten omvat.

7. Inrichting volgens een of meer van de conclusies 3-6, met het kenmerk, dat ten minste één van de eindkappen (5,6) van de luchtsluis een naar binnen hellende cilindrische wand (5a,6a) omvat.

8. Inrichting volgens één of meer van de conclusies 3-7, met het kenmerk, dat de wand van de luchtsluis in hoofdzaak in de nabijheid van de plaatsen van intrede en/of uittrede van door de luchtsluis stromende lucht een mat zwarte kleur omvat.

9. Inrichting volgens één of meer van de conclusies 3-8, met het kenmerk, dat de inrichting een aan het huis (2) bevestigde elastische hoofdband (3) omvat welke hoofdband een rekschakelaar omvat.

10. Inrichting volgens één of meer van de conclusies 3-9, met het kenmerk, dat de elektrische voeding van één of meer van de UVC lichtbronnen een intermitterende schakeling omvat.

11. Inrichting volgens één of meer van de conclusies 3-10, met het kenmerk, dat inrichting een UVC alarmsysteem omvat.

12. Inrichting volgens één of meer van de conclusies 3-11, met het kenmerk, dat de luchtsluis (4a) een bolvorm omvat.

13. Inrichting volgens één of meer van de conclusies 3-12, met het kenmerk, dat de elektrische voeding van de UVC lichtbronnen van de inrichting een oplaadbare batterij of accu omvat en maatregelen omvat om de batterij of accu inductief op te laden.