RU201699U1

RU201699U1 - MASK

Info

Publication number: RU201699U1
Application number: RU2020127704U
Authority: RU
Inventors: Евгений Николаевич Коптяев
Original assignee: Евгений Николаевич Коптяев
Priority date: 2020-08-20
Filing date: 2020-08-20
Publication date: 2020-12-28

Abstract

Полезная модель относится к защитным медицинским маскам.Используемые в медицинской практике защитные маски для защиты дыхания предназначены главным образом для защиты пациентов во время хирургических операций и медицинских осмотров. Однако возникновение новых видов респираторных заболеваний, в том числе типа коронавирусов, привело к возникновению сложной эпидемической обстановки и широким распространением среди населения практики ношения масок. Как известно, в общественных местах использование масок имеет двойное назначение – как защиту пользователя от внешней вирусной нагрузки, так и снижение выхода воздушно-капельной смеси мокроты при кашле.Из уровня техники известны также промышленные защитные маски для выполнения разного рода опасных работ, как то – покраска распылением, столярные и фрезеровочные работы. Их отличает большая толщина слоя поглощающего материала, что способствует поглощению больших объемов взвесей из вдыхаемого воздуха. Практически все такие промышленные маски оснащены однонаправленным клапаном, обеспечивающих свободный выдох без фильтрации выдыхаемого объема воздуха. Таким образом, нежелательно применять промышленные маски для медицинских целей.Однако при интенсивном ношении маски целесообразно применение усиленного поглощающего слоя, в отличие от выпускаемых медицинских масок. При этом возникает проблема затруднения выдыхания, что ведет к излишнему переутомлению и потливости пользователя, что нежелательно в общественных местах.Предлагаемое решение обеспечивает облегчение процесса выдоха при сохранении усиленной фильтрации на вдох. Это достигается путем введения двойного фильтра, причем один фильтр выполняется из более толстого слоя материала и оснащается клапаном на выдох, второй слой выполняется более тонким и оснащается клапаном на вдох.The invention relates to protective medical masks. Respiratory protective masks used in medical practice are mainly intended to protect patients during surgical operations and medical examinations. However, the emergence of new types of respiratory diseases, including the type of coronaviruses, has led to a complex epidemic situation and the widespread practice of wearing masks among the population. As you know, in public places, the use of masks has a dual purpose - both protecting the user from external viral load, and reducing the release of airborne sputum mixture when coughing. The prior art also knows industrial protective masks for performing all kinds of hazardous work, such as - spray painting, joinery and milling work. They are distinguished by a large layer of absorbing material, which facilitates the absorption of large volumes of suspended solids from the inhaled air. Almost all of these industrial masks are equipped with a unidirectional valve that allows free exhalation without filtering the exhaled air volume. Thus, it is undesirable to use industrial masks for medical purposes. However, when wearing a mask intensively, it is advisable to use a reinforced absorbing layer, in contrast to the manufactured medical masks. This raises the problem of difficulty in exhaling, which leads to unnecessary fatigue and sweating of the user, which is undesirable in public places. The proposed solution facilitates the exhalation process while maintaining enhanced filtration for inhalation. This is achieved by introducing a double filter, where one filter is made of a thicker layer of material and is equipped with an exhalation valve, the second layer is made thinner and equipped with an inhalation valve.

Description

Область техники, к которой относится полезная модель. Полезная модель относится к защитным медицинским маскам. The technical field to which the utility model belongs. The utility model relates to protective medical masks.

Уровень техники. Из уровня техники известна маска [патент на изобретение РФ №2549065], содержащая основу маски с элементом, используемым при ношении маски, а также и инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы с антивирусными свойствами, удерживаемые на основе маски. Тонкодисперсные частицы с антивирусными свойствами представляют собой частицы, по меньшей мере, одного из следующей группы веществ: йодида платины (II), йодида палладия (II), йодида серебра (I), йодида меди (I) и тиоцианата меди (I), причем инактивирующие вирус тонкодисперсные частицы прикреплены к основе маски, по меньшей мере, посредством мономера силана и/или продукта полимеризации мономера силана. State of the art. A mask is known from the prior art [RF patent No. 2549065], which contains a mask base with an element used when wearing a mask, as well as virus-inactivating fine particles with antiviral properties held on the mask base. Fine particles with antiviral properties are particles of at least one of the following group of substances: platinum (II) iodide, palladium (II) iodide, silver (I) iodide, copper (I) iodide and copper (I) thiocyanate, and virus-inactivating fine particles are attached to the mask base by at least a silane monomer and / or a polymerization product of a silane monomer.

К недостаткам такого решения относится наличие одного общего слоя в основе маске, что приводит к затруднению процесса выдоха и усталости. The disadvantages of this solution include the presence of one common layer in the base of the mask, which leads to difficulty in the process of exhalation and fatigue.

Из уровня техники также известна защитная медицинская маска [патент на полезную модель РФ №173502], содержащая корпус со средствами крепления на лице носителя маски, и бактерицидную камеру в передней лицевой части корпуса, снабженную входным фильтром и источником ультрафиолетового излучения, расположенным внутри бактерицидной камеры и соединенным с блоком питания. Источник ультрафиолетового излучения выполнен в виде малогабаритной амальгамной газоразрядной лампы, при этом внутренняя поверхность бактерицидной камеры выполнена из материала, отражающего ультрафиолетовое излучение, внутри камеры установлена перегородка из материала, прозрачного для ультрафиолетового излучения, а на выходе бактерицидной камеры установлен воздушный фильтр, выполненный из материала, поглощающего ультрафиолетовое излучение. A protective medical mask is also known from the prior art [patent for a useful model of the Russian Federation No. 173502], which contains a body with means of attachment to the face of the mask wearer, and a germicidal chamber in the front face of the body, equipped with an input filter and a source of ultraviolet radiation located inside the germicidal chamber and connected to the power supply. The source of ultraviolet radiation is made in the form of a small-sized amalgam gas-discharge lamp, while the inner surface of the germicidal chamber is made of a material that reflects ultraviolet radiation, a partition made of a material transparent to ultraviolet radiation is installed inside the chamber, and an air filter made of material is installed at the outlet of the bactericidal chamber, absorbing ultraviolet radiation.

К недостаткам такого решения относится наличие источника питания для работы источника ультрафиолетового излучения, а также работа через одинаковый фильтрующий слой на вдох и на выдох. The disadvantages of this solution include the presence of a power source for the operation of the ultraviolet radiation source, as well as work through the same filtering layer for inhalation and exhalation.

Данное техническое решение является наиболее близким по своей технической сущности прототипом. This technical solution is the closest prototype in its technical essence.

Раскрытие полезной модели. Используемые в медицинской практике защитные маски для защиты дыхания предназначены главным образом для защиты пациентов во время хирургических операций и медицинских осмотров. Однако возникновение новых видов респираторных заболеваний, в том числе типа коронавирусов привело к возникновению сложной эпидемической обстановки и широким распространением среди населения практики ношения масок. Как известно, в общественных местах использование масок имеет двойную назначение – как защиту пользователя от внешней вирусной нагрузки, так и снижение выхода воздушно-капельной смеси мокроты при кашле. При кашле или наличии скрытой инфекции такая защита ограничивает выделение вирусов в окружающий объем воздуха, что очень важно в общественных местах – особенно в крупных городах. Disclosure of the utility model. Respiratory protection masks used in medical practice are primarily intended to protect patients during surgery and medical examinations. However, the emergence of new types of respiratory diseases, including the type of coronaviruses, has led to a complex epidemic situation and the widespread practice of wearing masks among the population. As you know, in public places, the use of masks has a dual purpose - both to protect the user from external viral load, and to reduce the release of an airborne mixture of sputum when coughing. In the event of a cough or latent infection, this protection limits the release of viruses into the surrounding air, which is very important in public places - especially in large cities.

Произошедшая в 2020 пандемия коронавируса показала важность таких мер, ограничивающих распространение респираторных инфекций. В случае возникновения вспышки заболевания, принимаемые при этом ограничения для ее подавления, могут наносить существенный экономический ущерб как из-за снижения объема валового внутреннего продукта, так и в виде прямых затрат на медицинское оборудование и выплаты пособий. The coronavirus pandemic in 2020 has shown the importance of such measures in limiting the spread of respiratory infections. In the event of an outbreak of disease, the restrictions adopted to suppress it can cause significant economic damage, both due to a decrease in the volume of gross domestic product and in the form of direct costs for medical equipment and payments of benefits.

Таким образом, повышение сознательности населения и, в частности, ношение масок в общественных местах имеет государственное значение как для экономики, так и для здравоохранения. Thus, raising the awareness of the population and, in particular, wearing masks in public places is of national importance for both the economy and health care.

Из уровня техники известны также промышленные защитные маски для выполнения разного рода опасных работ, как-то – покраска распылением, столярные и фрезеровочные работы. Их отличает большая толщина слоя поглощающего материала, что способствует поглощению больших объемов взвесей из вдыхаемого воздуха. Практически все такие промышленные маски оснащены однонаправленным клапаном, обеспечивающих свободный выдох без фильтрации выдыхаемого объема воздуха. Таким образом, нежелательно применять промышленные маски для медицинских целей. Industrial protective masks are also known from the prior art for all kinds of hazardous work, such as spray painting, carpentry and milling work. They are distinguished by a large layer of absorbing material, which facilitates the absorption of large volumes of suspended solids from the inhaled air. Almost all of these industrial masks are equipped with a unidirectional valve allowing free exhalation without filtering the exhaled air volume. Thus, it is undesirable to use industrial masks for medical purposes.

При ношении таких масок для промышленных работ, инфицированный человек продолжит выделять вирус в окружающий воздух, что повышает вероятность заражения окружающих людей. Весь объем на выдохе поступает без фильтрации наружу маски. When wearing such masks for industrial work, the infected person will continue to shed the virus into the surrounding air, which increases the likelihood of infection of the surrounding people. The entire volume on exhalation flows without filtration to the outside of the mask.

Применение существующих медицинских масок имеет недостатки. На фигуре 1 показан внешний вид выпускаемой медицинской маски. Она имеет лямки для крепления на голове пользователя, и фильтрующую основу для пропускания воздуха. Недостатком такого типа масок является очень малая толщина фильтрующего слоя из специального пористого материала, по типу марли. Использование тонкого слоя фильтрующего материала в таком случае обеспечивает наибольшую легкость дыхания в сравнении с промышленными масками – но не позволяет реализовать глубокую фильтрацию, особенно при длительном непрерывном ношении маски. The use of existing medical masks has disadvantages. Figure 1 shows the appearance of a manufactured medical mask. It has straps for attaching to the user's head, and a filter base for air passage. The disadvantage of this type of mask is the very small thickness of the filtering layer made of a special porous material, like gauze. The use of a thin layer of filtering material in this case provides the greatest ease of breathing in comparison with industrial masks - but does not allow for deep filtration, especially with prolonged continuous wearing of the mask.

Однако, при интенсивном ношении маски целесообразно применение усиленного поглощающего слоя, в отличие от выпускаемых медицинских масок. При этом возникает проблема затруднения выдыхания, что ведет к излишнему переутомлению и потливости пользователя – что нежелательно в общественных местах. Выпускаемые в настоящее время промышленные и медицинские маски обеспечивают плотное прилегание к лицу пользователя, что делает процесс вдоха и выдоха равноценными по затрачиваемым на них физическим усилиям. Облегчение процесса выдоха при этом обеспечивает значительное (до двух раз) снижение усталости пользователя маски. However, with intensive wearing of the mask, it is advisable to use a reinforced absorbing layer, in contrast to manufactured medical masks. This raises the problem of difficulty in exhaling, which leads to unnecessary fatigue and sweating of the user - which is undesirable in public places. Currently available industrial and medical masks provide a snug fit to the wearer's face, which makes the process of inhalation and exhalation equal in terms of physical effort. At the same time, the facilitation of the exhalation process provides a significant (up to two times) reduction in the fatigue of the mask wearer.

На фигуре 2 показан внешний вид основного прототипа предлагаемого решения, оснащенный ультрафиолетовой очисткой воздуха. В этом случае действительно можно значительно снизить толщину фильтрующего слоя, но требуется электропитание излучателя ультрафиолетового света, причем его мощность может быть весьма значительной – что исключает применение в условиях непрерывного ношения. Figure 2 shows the appearance of the main prototype of the proposed solution, equipped with ultraviolet air purification. In this case, it is indeed possible to significantly reduce the thickness of the filter layer, but the power supply of the ultraviolet light emitter is required, and its power can be quite significant - which excludes the use in conditions of continuous wear.

Предлагаемое решение обеспечивает облегчение процесса выдоха при сохранении усиленной фильтрации на вдох. Это достигается путем введения двойного фильтра, причем один фильтр выполняется из более толстого слоя материала и оснащается клапаном на выдох, второй слой выполняется более тонким и оснащается клапанов на вдох. Устройство предлагаемого решения показано на фигуре 3, где виден наружный слой с клапаном на выдох, второй слой с клапаном на вдох (их направление потока воздуха условно показано стрелками) и выступы, формирующие полость для осуществления дыхания через всю поверхность фильтрующего материала. Последнее следует особо подчеркнуть – площадь, через которую проходит воздух, определяет усилие, затрачиваемое на вдох. Ограничители исключают плотное прилегание одного фильтра к другому и таким образом, с учетом направленности клапанов в них, обеспечивается снижение усилий для дыхания. The proposed solution facilitates the exhalation process while maintaining enhanced inhalation filtration. This is achieved by introducing a double filter, where one filter is made from a thicker layer of material and is equipped with an exhalation valve, the second layer is thinner and equipped with inhalation valves. The device of the proposed solution is shown in figure 3, where the outer layer with an exhalation valve, the second layer with an inhalation valve (their air flow direction is conventionally shown by arrows) and protrusions forming a cavity for breathing through the entire surface of the filter material are visible. The latter should be especially emphasized - the area through which air passes determines the effort expended on inhalation. Limiters exclude tight fit of one filter to another and thus, taking into account the direction of the valves in them, a decrease in efforts for breathing is provided.

Наружный фильтр выполняется из более плотного материала, и имеет большее усилие, необходимое для прохождения воздуха – и обеспечивает надежную фильтрацию и защиту пользователя маски от вирусов во внешней среде. Внутренний фильтр выполняется из менее плотного материала, по типу ткани – его назначение состоит в ограничении выброса крупной взвеси мокроты при кашле пользователя, и тем самым он ограничивает выделение во внешнюю среду. Внешний слой на вдох может быть существенно усилен по сравнению с выпускаемыми моделями, и обеспечивать более длительную надежную защиту пользователя маски от вирусов и бактерий во внешней среде – при этом внутренний слой из легкого материала по типу ткани дает защиту общественных мест от выделений при кашле, не затрудняя дыхание.The outer filter is made of a denser material, and has a greater force required to pass air - and provides reliable filtration and protection of the mask wearer from viruses in the external environment. The internal filter is made of a less dense material, by the type of fabric - its purpose is to limit the release of a large suspension of sputum when the user coughs, and thus it limits the release to the external environment. The outer layer for inhalation can be significantly reinforced in comparison with the manufactured models, and provide a longer reliable protection of the mask wearer from viruses and bacteria in the external environment - while the inner layer of a lightweight fabric-like material protects public places from coughing secretions, not making breathing difficult.

Предлагаемое решение дает наилучший баланс между безопасностью пользователя маски, его комфортом и защитой общественных мест. Главной задачей любого подобного рода изделия безусловно является защита самого пользователя, однако реализация функции снижения выделений во внешнюю среду также является полезным техническим свойством, достигаемым здесь наиболее простым и комфортным для пользователя маски способом. The proposed solution provides the best balance between the safety of the mask wearer, his comfort and the protection of public places. The main task of any such type of product is undoubtedly the protection of the user himself, however, the implementation of the function of reducing emissions into the external environment is also a useful technical property, achieved here in the simplest and most comfortable way for the user of the mask.

Заявляемая полезная модель является новым решением, имеющим следующие принципиальные отличия от основного прототипа: The claimed utility model is a new solution with the following fundamental differences from the main prototype:

− используется два фильтра из поглощающего материала; - two filters made of absorbing material are used;

− первый фильтр выполняется более плотным, чем второй; - the first filter is made more dense than the second;

− фильтр, выполненный из более плотного материала, расположен с наружной стороны маски (сторона маски от лица); - a filter made of a denser material is located on the outside of the mask (the side of the mask from the face);

− фильтр, выполненный из менее плотного материала, расположен с внутренней стороны маски (сторона маски к лицу); - the filter, made of less dense material, is located on the inside of the mask (the side of the mask to the face);

− фильтр, выполненный из менее плотного материала, оснащается ограничительными выступами снаружи (со стороны полости между первым и вторым фильтром); - the filter, made of less dense material, is equipped with restrictive protrusions from the outside (from the side of the cavity between the first and second filter);

− фильтр, выполненный из более плотного материала, оснащается клапаном на выдох; - a filter made of a denser material is equipped with an exhalation valve;

− фильтр, выполненный из менее плотного материала, оснащается клапаном на вдох. - a filter made of less dense material is equipped with an inhalation valve.

Таким образом, вся совокупность существенных признаков решения приводит к новому техническому результату – облегчению дыхания при обеспечении раздельной фильтрации на вдох и выдох. Thus, the entire set of essential features of the solution leads to a new technical result - facilitating breathing while providing separate filtration for inhalation and exhalation.

Краткое описание чертежей. На фигуре 1 изображен внешний вид выпускаемой медицинской маски для защиты от эпидемии коронавируса. На фигуре 2 изображен внешний вид основного прототипа. На фигуре 3 изображено сечение предлагаемой маски в горизонтальной плоскости. Здесь 1 – первый фильтр, 2 – второй фильтр, 3 – клапан, 4 – элемент крепления, 5 – ограничительный выступ.Brief description of the drawings. The figure 1 shows the appearance of a medical mask for protection against the coronavirus epidemic. Figure 2 shows the appearance of the main prototype. Figure 3 shows a cross-section of the proposed mask in the horizontal plane. Here 1 is the first filter, 2 is the second filter, 3 is the valve, 4 is the fastening element, 5 is the limiting protrusion.

Claims

A protective medical mask containing means for attaching to the face of the mask wearer, characterized in that it contains two filters, the first of which is made of a denser absorbing material and is located outside the mask, and the second filter is made of a less dense absorbing material and is located inside the mask, the first of filters are equipped with an exhalation valve, the second of the filters is equipped with an inhalation valve, and on the second filter, on the side facing outward from the face of the mask wearer, restrictive protrusions are installed, which ensure the formation of a breathing cavity between the filters, the filters themselves are shaped to ensure adherence to the wearer's face , and are hermetically connected to each other along the entire outer perimeter.