RU2729292C1 - Индивидуальные и мобильные устройства биологической защиты посредством облучения проточного воздуха ультрафиолетовым излучением - Google Patents
Индивидуальные и мобильные устройства биологической защиты посредством облучения проточного воздуха ультрафиолетовым излучением Download PDFInfo
- Publication number
- RU2729292C1 RU2729292C1 RU2020117832A RU2020117832A RU2729292C1 RU 2729292 C1 RU2729292 C1 RU 2729292C1 RU 2020117832 A RU2020117832 A RU 2020117832A RU 2020117832 A RU2020117832 A RU 2020117832A RU 2729292 C1 RU2729292 C1 RU 2729292C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- chamber
- slot
- volume
- wall
- Prior art date
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims abstract description 35
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 title description 2
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 claims abstract description 28
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 20
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 244000000010 microbial pathogen Species 0.000 claims abstract 3
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 claims description 10
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 7
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 claims description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 2
- 238000002211 ultraviolet spectrum Methods 0.000 claims description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 1
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 abstract description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 abstract description 4
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 abstract 1
- 210000002845 virion Anatomy 0.000 description 15
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 9
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 9
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 8
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 6
- 108091032973 (ribonucleotides)n+m Proteins 0.000 description 5
- 208000025721 COVID-19 Diseases 0.000 description 5
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 210000004400 mucous membrane Anatomy 0.000 description 4
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 4
- 210000002345 respiratory system Anatomy 0.000 description 4
- 102000053602 DNA Human genes 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 102000040650 (ribonucleotides)n+m Human genes 0.000 description 2
- 208000036142 Viral infection Diseases 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000000249 desinfective effect Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 2
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 2
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 2
- 230000009385 viral infection Effects 0.000 description 2
- 206010035664 Pneumonia Diseases 0.000 description 1
- 206010036790 Productive cough Diseases 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108020004682 Single-Stranded DNA Proteins 0.000 description 1
- 230000002421 anti-septic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 description 1
- 241001493065 dsRNA viruses Species 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000002996 emotional effect Effects 0.000 description 1
- 238000012407 engineering method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000013213 extrapolation Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000006454 hepatitis Diseases 0.000 description 1
- 231100000283 hepatitis Toxicity 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 210000004379 membrane Anatomy 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 1
- 238000006385 ozonation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000037081 physical activity Effects 0.000 description 1
- 230000035479 physiological effects, processes and functions Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000002685 pulmonary effect Effects 0.000 description 1
- 230000033764 rhythmic process Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 210000003802 sputum Anatomy 0.000 description 1
- 208000024794 sputum Diseases 0.000 description 1
- 230000009182 swimming Effects 0.000 description 1
- 241000712461 unidentified influenza virus Species 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
- A62B9/00—Component parts for respiratory or breathing apparatus
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
- A61L9/16—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
- A61L9/18—Radiation
- A61L9/20—Ultraviolet radiation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
- A62B18/00—Breathing masks or helmets, e.g. affording protection against chemical agents or for use at high altitudes or incorporating a pump or compressor for reducing the inhalation effort
- A62B18/006—Breathing masks or helmets, e.g. affording protection against chemical agents or for use at high altitudes or incorporating a pump or compressor for reducing the inhalation effort with pumps for forced ventilation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
- A62B18/00—Breathing masks or helmets, e.g. affording protection against chemical agents or for use at high altitudes or incorporating a pump or compressor for reducing the inhalation effort
- A62B18/08—Component parts for gas-masks or gas-helmets, e.g. windows, straps, speech transmitters, signal-devices
- A62B18/10—Valves
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
- A62B23/00—Filters for breathing-protection purposes
- A62B23/02—Filters for breathing-protection purposes for respirators
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
- A62B7/00—Respiratory apparatus
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2209/00—Aspects relating to disinfection, sterilisation or deodorisation of air
- A61L2209/10—Apparatus features
- A61L2209/12—Lighting means
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2209/00—Aspects relating to disinfection, sterilisation or deodorisation of air
- A61L2209/10—Apparatus features
- A61L2209/14—Filtering means
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
- A62B23/00—Filters for breathing-protection purposes
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
- Accommodation For Nursing Or Treatment Tables (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано для создания систем индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД) и зрения от болезнетворных микроорганизмов, распространяющихся воздушным и аэрозольным путем. Устройство инактивации болезнетворных микроорганизмов в потоке воздуха выполнено в виде проточной камеры, имеющей внутренний объем и по меньшей мере одну стенку, ограничивающую такой внутренний объем. Во внутреннем объеме камеры расположен по меньшей мере один светодиод (3) ультрафиолетового спектра излучения. Вся внутренняя поверхность по меньшей мере одной указанной стенки покрыта или выполнена из материала, отражающего ультрафиолетовое излучение (4) с образованием многопроходной оптической системы. В по меньшей мере одной указанной стенке выполнено по меньшей мере две сквозные щели или отверстия (5), одно из которых по существу является входным, второе – выходным из условия прохождения потока воздуха через внутренний объем камеры. Также предложены средство индивидуальной защиты органов дыхания и устройство дезинфекции воздуха. Обеспечивается эффективная защита против воздушно-капельных форм инфекции в больших помещениях, доступность и удобство применения для абсолютного большинства населения и работников предприятий, низкая энергоемкость, отсутствие паразитного тепловыделения, малые размеры и вес устройства. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 табл., 6 ил.
Description
Изобретение может быть использовано для создания мобильных рециркуляторов воздуха и средств индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД) и зрения от попадания на их слизистые оболочки болезнетворных организмов, в первую очередь вирусов, распространяющихся воздушным и аэрозольным путем.
За последние 20 лет в мире было зафиксировано несколько существенных вспышек вирусных болезней с разной степенью агрессивности вирионов, включая пандемию COVID-19. К самым опасным относятся болезни, переносимые капельножидким и воздушным (аэрозольным) путём, а также посредством контакта со слизистой дыхательных путей и глаз: порядка 10% пациентов подвергается заражению через слизистые глаз, 90% – через органы дыхания. Применяемые при этом способы и средства обеззараживания и обработки помещений/предметов широко известны, и предполагают озонирование, дезинфекционную обработку химическими составами или УФ – облучение (кварцевание).
В работах [1, 2] авторы оценили эффективность жесткого бактерицидного ультрафиолета на вирусные аэрозоли, рассматривая вирусы с различными типами нуклеиновых кислот при различной относительной влажности в процессе воздействия ультрафиолета. Для воздушно-капельных вирусов доза ультрафиолета для 90% инактивации составила: 339 – 423 мкВт×с /см2 для одноцепочной РНК, 444 – 494 мкВт×с/см2 для одноцепочной ДНК, 662 – 863 мкВт×с/см2 для двухцепочной РНК и 910 – 1196 мкВт×с/см2 для двухцепочной ДНК.
Примечательно, что для протестированных классов вирусов для достижения 99% инактивации потребовалась в два раза большая доза ультрафиолета, чем нужна была для достижения 90% инактивации. Кроме того, было установлено, что воздушно-капельные вирусы с одноцепочной нуклеиновой кислотой более восприимчивы к инактивации ультрафиолетом, чем с двухцепочными РНК и ДНК. Для всех протестированных вирусов при одинаковой степени инактивации доза ультрафиолета при относительной влажности 85% была выше, чем при относительной влажности 55%. Это связано с тем, что сорбция воды на поверхности вируса обеспечивает защиту от вызываемого ультрафиолетом повреждения ДНК или РНК. Например, COVID-19, «пневмония Уханя», содержит одноцепочную РНК, что соответствует дозе облучения 339 – 423 мкВт×с/см2 ультрафиолета с длиной волны 254 нм (90% дезинфекция воздуха). Соответственно, 700 – 850 мкВт×с/см2 обеспечивают 99% дезинфекцию, а 1400 – 1700 мкВт×с/см2 уже 99,9% дезинфекцию по COVID-19.
На основе существующих данных по воздействию УФ-излучения на разные вирусы и другие болезнетворные микроорганизмы достаточно давно созданы и используются ртутные лампы для облучения помещений и дезинфекции медицинских и бытовых приборов и изделий. С появлением ламп нового поколения и UVC (ультрафиолетовых) светодиодов ассортимент приборов лучевой дезинфекции существенно расширился. Появились проточные (рециркуляционные) приборы, способные работать на обеззараживание воздуха в помещениях в момент нахождения в них людей. Также появились и рециркуляционные УФ – дезинфекторы воды.
Однако, рециркуляторы с УФ – облучением, озонаторы и распылители антисептических составов малоэффективны против воздушно-капельных форм инфекции в больших помещениях со значительной инфильтрацией и большой плотностью потока людей (личный и общественный транспорт, магазины, кинотеатры, кафе, места общего пользования и т.д.). В свою очередь, костюмы (ОЗК) с автономными дыхательными аппаратами и противогазы крайне неудобны и малодоступны для абсолютного большинства населения и работников предприятий, а маски, в том числе, респираторного типа класса FFP-3 (N-95), по мнению многих специалистов, эффективны только в случаях, когда инфекция от заражённого выходит концентрировано с мелкодисперсной мокротой. Кроме того, при постоянном дыхании влага с растворенным микробами диффундирует вглубь маски и в итоге с вдыхаемым воздухом неизбежно попадает в организм.
Создание UVC – светодиодов с длинами волн, близкими к спектру ртутных и иных разрядных УФ-ламп, в совокупности с их малыми габаритами и энергопотреблением (низковольтный постоянный ток от 6 В) дало толчок к разработке всевозможных схем СИЗОД с встроенными излучателями, повышающих эффективность защиты от вирусных инфекций. Примерами таких конструкций могут служить маски, у которых УФ-излучатель помещен непосредственно в зону для дыхания [3] или в некий аппарат, связанный с этой маской патрубком [4]. Однако, несмотря на внушительное количество изобретений, полезных моделей и разного рода дизайнов устройств СИЗОД с УФ-излучателями, на данный момент нигде в мире не наблюдается их использования. Причина отсутствия внедренных изобретений такого рода кроется в расчете эффективности УФ-облучения зараженного воздуха в проточных камерах малого размера.
Анализ инженерных способов расчета необходимой мощности излучателей выявил ряд явных «нестыковок». Данные по экспозиционным поверхностным дозам Hs для λ ≈ 254 нм в инженерных таблицах [5] по некоторым вирионам (например: Hepatitis virus, Influenza virus) относительно бактерицидной эффективности Jбк давали серьезные расхождения с данными по одноцепочным РНК – вирусам из работ [1, 2]. При этом таблицы, как утверждается в публикации, экспериментальные и на их основе проектируются и реализуются реальные работающие изделия.
Второй серьезной нестыковкой, уже внутри самих инженерных таблиц [5], стало определение поверхностной Hs и объемной Hv доз как констант от конкретного микроорганизма, длины волны УФ и заданной Jбк.
Эти «нестыковки» или особенности методики расчета нивелировались экспериментальными «коэффициентом использования бактерицидного потока» и «индексом помещения».
Здесь необходимо пояснить, что эксперимент по определению доз может быть натурным или лабораторным. Но, в любом случае, он проходит с облучением конкретного вида излучателями некоторого конкретного объема или поверхности зараженного конкретными микроорганизмами воздуха. Для подсчета доз облучения важными факторами являются форма этого объема, тип и ракурс расположения излучателей, характеристики фотонного потока (пространственное и угловое распределение, частотный спектр). Роль формы объекта едва ли не определяющая. Если взять точечный источник и поместить его в длинный коридор или в квадратный кабинет, равно как, использовать в качестве колбы шар или длинный цилиндр того же объема, то поставить в соответствие Hs и Hv из разных объектов одинакового объема будет некорректно в связи с влиянием пространственного распределения излучения источника на его интенсивность от расстояния. То же самое можно с уверенностью сказать и про тип источника. У разрядной лампы и у диода совершенно разное распределение излучения. И просто соотносить их яркость или мощность в разных ракурсах будет неверно. Иными словами, использовать в расчетах Hs и Hv как связанные константы возможно только в случае подобия формы объекта облучения и типа излучателя. И поскольку к инженерным таблицам [5] нет комментариев относительно способа их экспериментальной верификации, то авторы настоящего решения в дальнейших расчетах использовали данные работ [1, 2], в которых раскрыт механизм эксперимента и данные по Hs можно с уверенностью считать обоснованными, при этом объемную дозу Hv, которая необходима для оценки дезинфекции потока, необходимо экстраполировать на подобный объём. Далее по тексту эта величина названа удельным объемным энерговкладом источника (Дж/см3).
В [1] опубликованы данные экспериментов, позже описанные в статье [2]. Анализ экспериментальной установки, где были получены эти результаты показал следующие особенности. Облучение инфицированного вирионами воздуха проводилось с бокового ракурса УФ-лампами в колбе из кварцевого стекла (минимальное поглощение УФ стенками). Размер колбы составлял в диаметре d = 5 см и длина около L = 20 см. Максимальная площадь сечения цилиндра по его оси Smax = dL = 100 см2. Каждая волна фотонов от источников (ламп) проходила через цилиндрическую колбу в радиальном направлении (по нормали к S) только ОДИН раз. То есть, суммарный поток (фотон/сек./см2) проходил через усредненную площадь облучения всей массы воздуха (по объёму цилиндра): hL, где h = d/21/2. То есть, через <S> = 71 см2 при условии примерно равного пробега всех фотонов потока в зараженной среде.
Обратим внимание на физическую модель процесса инактивации. Поток фотонов в единицу времени через указанный объём и среднюю площадь его сечения (1/см3 и 1/см2) на многие порядки больше концентрации вирионов, а также событий поглощения фотонов вирионами и поражений этих вирионов. То есть, абсолютное и подавляющее число фотонов от ламп просто покидает объем, не участвуя в инактивации вирионов. Тем более, что с течением времени вероятность эффективного поражения вириона падает экспоненциально с падением концентрации живых, непораженных вирионов [1, 2]. Это обстоятельство позволяет считать понятие «дозы облучения» в виде энергии, прошедшей через единицу усредненной по объему вещества площади, объективной величиной воздействия и константой для определения степени этого воздействия (поражающим фактором). Именно эта величина и определялась в эксперименте в привязке к степени инактивации вирионов от начальной концентрации.
Рассмотрим один из результатов. Как было экспериментально установлено, доза УФ-облучения для инактивации 99,9% 1-РНК – вирионов (подобно, например, COVID-19) достигалась при уровне дозы в D = 1400 – 1700 мкВт*сек/см2. Умножим максимальную величину полученной дозы на среднюю площадь облучения и поделим на облучаемый объем: Ev ≈ D×S/V ≈ 300 мкДж/см3 – это величина необходимого удельного энерговклада излучателей в объем экспериментальной колбы.
Определим удельный объёмный энерговклад источника излучения для дезинфекции небольшого помещения (метод кварцевания) 5 × 5 × 3 метра для заданного возбудителя и соответствующей поверхностной дозы и уровня инактивации. Источник считаем расположенным внутри помещения в центре так, что всё его излучение участвует в инактивации примерно равновероятно. Площадь поглощающей поверхности (поглощение предметами, стенками, полом и потолком 100%) составляет 25×2 + 15×4 = 110 м2 = 1,1 × 106 см2. А объём помещения 5×5×3 = 75 м3 = 75 × 106 см3. Исходя из смысла понятия дозы: D = W×t/S = E/S получим суммарную энергию излучения, необходимую для решения этой задачи: Е = 1870 Дж = Wt. А удельный объёмный энерговклад источника должен составить Ev ≈ 25 мкДж/см3.
Мы наблюдаем большую разницу в необходимом удельном энерговкладе для достижения одного уровня инактивации в экспериментальной установке малого размера и в помещении. Объём колбы всего 400 см3, а объем помещения 75× 106 см3. При этом энерговклад различается как 300 : 25, то есть в 12 раз (логарифмическая зависимость ln (V1/V2) = ln(75× 106 см3/ 400 см3) ≈ 12).
На элементарном уровне этот результат можно легко объяснить экспоненциальной зависимостью вероятности попадания фотона в живой вирион с ростом объема распространения волны. То есть, в большом объеме фотон проходит до своего поглощения стенкой (или выхода из системы взаимодействия) больший путь. В комнате 5 × 5 × 3 метра время его жизни около 10 нс, средняя длина пробега в среде около 3 метров. В колбе экспериментальной установки это 0,1 нс и около 3 см.
Таким образом, справедливым будет приближение для параметра Ev ≈ Ev (V0) / |ln(V/V0)| (а), из чего видно, что линейная экстраполяция для поправочных коэффициентов работает в области расчета объемов, отличающихся на 1 – 2 порядка более или менее корректно, но совсем не работает при отличии на 5 – 6 порядков, что мы и наблюдаем на практике в результате рассматриваемых экспериментов [1, 2].
Параметр Ev крайне важен, поскольку с его помощью можно определить необходимую мощность источника излучения для дезинфекции конкретного проточного объема воздуха. Пользуясь полученной формулой подобия и рассчитанными из подтвержденного эксперимента Ev (V0) и V0, мы можем получить необходимую мощность источника излучения для СИЗОД относительно размеров его камеры облучения и расхода воздуха через нее. Ev = Wλ × t/V, где Wλ – мощность оптического поля в камере облучения, t – время облучения, V – объем камеры. Ev = Wλ × t/V = Wλ/ν, где ν = V/t – объёмный расход воздуха через камеру облучения. Wλ – мощность оптического поля в камере облучения – численно равна мощности излучения источника, проходящую через объём камеры до полной потери фотонов (выход за пределы камеры, поглощение).
Важным выводом из выше полученных расчетных характеристик является то, что с уменьшением размеров камеры облучения растет требуемый удельный энерговклад, а значит и мощность источника. Именно поэтому в [3] рассматривался вариант с многочисленными диодными источниками [3], в [4] - с отдельной камерой обеззараживания. Надо отметить, что оба эти варианта имеют существенные недостатки по борьбе с вирусной инфекцией путем УФ – облучения. Несмотря на преимущества UVB – UVC – диодов перед УФ-лампами в обеих заявках прослеживается высокая стоимость группы диодов (требуются десятки штук), высокая энергоемкость (большая емкость АКБ), довольно значительное паразитное тепловыделение, большие размеры и вес устройств. Именно этими факторами можно объяснить отсутствие внедрения патентованных разработок в этой области.
Таким образом, авторами решается задача создания доступных и высокоэффективных средств индивидуальной биологической защиты (в первую очередь органов дыхания) на основе точечных источников УФ-излучения, в том числе, мобильных рециркуляторов с УФ-излучателями для транспорта и небольших помещений с автономным или бортовым низковольтным электропитанием на основе UVC- светодиодов и т.п. Технический результат, достигаемый при решении такой задачи, состоит в повышении уровня бактерицидной эффективности устройств защиты органов дыхания и т.п. устройств обеззараживания воздуха.
Для достижения поставленного результата заявлено Устройство инактивации болезнетворных микроорганизмов в потоке воздуха, далее – Устройство, выполненное в виде проточной камеры, имеющей внутренний объем и, по меньшей мере, одну стенку, ограничивающую такой внутренний объем, во внутреннем объеме камеры расположен, по меньшей мере, один светодиод ультрафиолетового спектра излучения, при этом вся внутренняя поверхность, по меньшей мере, одной указанной стенки, покрыта или выполнена из материала, отражающего ультрафиолетовое излучение с образованием многопроходной оптической системы, в по меньшей мере, одной указанной стенке выполнено, по меньшей мере, две сквозных щели или отверстия, одно из которых по существу является входным, второе – выходным из условия прохождения потока воздуха через внутренний объем камеры.
Устройство может быть опционально снабжено средством питания светодиода, а камера выполнена цилиндрической или сферической или полусферической формы или простой или сложной геометрической формы с пересечением криволинейных поверхностей. Кроме того, отношение суммы площадей всех щелей или отверстий ко всей площади внутренней поверхности, по меньшей мере, одной указанной стенки камеры опционально минимально из условия прохождения потока воздуха при вдохе/выдохе или прокачке.
Для достижения поставленного результата заявлено также средство индивидуальной защиты органов дыхания, выполненное в виде маски, закрывающей, по меньшей мере, органы дыхания, с, по меньшей мере, одним дыхательным каналом и установленной на маске насадкой, которая выполнена или содержит вышеуказанное Устройство из условия, что выходная сквозная щель или отверстие такого Устройства обращена к дыхательному каналу, а входная сквозная щель или отверстие обращена в окружающую атмосферу и закрыта воздухопроницаемым фильтром.
Опционально, между маской и выходной сквозной щелью или отверстием дополнительно может быть расположена воздухопроницаемая мембрана или фильтр, а входная сквозная щель или отверстие дополнительно закрыта дыхательным клапаном.
Для достижения поставленного результата также заявлено устройство дезинфекции воздуха, содержащее средство воздухозабора и принудительной прокачки воздуха, выхлопной раструб и вышеуказанное Устройство, входной сквозной щелью или отверстием обращенное к средству воздухозабора и прокачки, выходной щелью или отверстием – к выхлопному раструбу.
Сущность заявленной группы изобретений поясняется следующими графическими материалами.
На фиг. 1 изображена принципиальная универсальная схема конструкции заявленного Устройства, на фиг. 2 – принципиальная конструктивная схема средства индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД) на основе Устройства согласно фиг. 1, на фиг. 3 - схема питания СИЗОД, на фиг. 4 - принципиальная конструктивная схема устройства (мобильного) дезинфекции воздуха с принудительной рециркуляцией на основе Устройства согласно фиг. 1, на фиг. 5 показана зависимость роста интенсивности оптического поля в многопроходной камере облучения в единицах интенсивности исходного источника от коэффициента отражения внутренних поверхностей (среднее число проходов n = 10, 20), на фиг. 6 – зависимость роста интенсивности оптического поля в многопроходной камере облучения в единицах интенсивности исходного источника от среднего числа проходов излучения (коэффициент отражения от внутренних поверхностей R = 0,90 - 0,99).
В основе заявленной группы изобретения лежит хорошо известный из существующей научной и технической практики принцип обработки зараженного воздуха ультрафиолетовым излучением с длиной волны 200 – 280 нм (UVC – спектр). Принципиальным отличием от существующих технических решений является использование в качестве основного узла (элемента) заявленных устройств многопроходной оптической системы (многопроходной камеры облучения потока воздуха), что позволяет получить во внутреннем объеме камеры устройства инактивации многократно усиленную относительно первичной интенсивность источника оптического поля, как следствие, многократно снизив требования к мощности источника ультрафиолетового излучения.
Возможность достижения поставленного результата в этом случае обусловлена тем, что использование многопроходной (по оптическому пути) камеры облучения с внутренней отражающей поверхностью позволяет добиться во внутреннем объеме камеры многократного отражения фотонов, участвующих в генерации оптического дезинфицирующего поля, при котором, как следствие, мощность оптического поля в камере облучения Wλ будет складываться из дискретного ряда волн разных поколений.
Действительно, мощность источника излучения W = I × hν, где I – количество излучаемых фотонов в единицу времени (поток), а hν – их энергия. Если фотон один раз проходит по своему среднему пути через объем камеры, то мощность оптического поля равна мощности источника. Но если фотоны испытывают в среднем до их потери через воздушные щели n отражений, то поток фотонов I = I0 + I0R + I0R2 + …+ I0Rn-1 ≈ I0 × (1 - Rn)/ (1 - R). Здесь R – коэффициент отражения внутренней зеркальной поверхностью, определяющий потери фотонов на поглощение стенками в каждом отраженном поколении до их выхода из камеры на n-проходе (для среднестатистического фотона). В свою очередь, для цилиндрической камеры внутренним диаметром 6 см и длиной не более 9 см. площадь поверхности камеры облучения в расчетной модели составит 2
d2/4 + πdL ≈ 225 см2, объем πd2L/4 ≈ 250 см3. Тогда, по полученной ранее формуле подобия (а) параметр Ev ≈ Ev (V0) / |ln(V/V0)| ≈ 300 / |ln(400/250)| ≈ 640 мкДж/см3. Следует отметить, что представленные выше параметры камеры (в примере использования заявленного устройства инактивации в составе СИЗОД) приведены для наглядности расчета из соображений эргономики, удобства эксплуатации, обслуживания и инженерных соображений.
Со ссылкой на фиг. 1 устройство инактивации состоит из корпуса 1 с боковыми стенками и торцевыми стенками 2, УФ-светодиода 3, УФ-отражающего покрытия стенок 4 и воздухопроводящих щелей/отверстий 5 в торцевых стенках. На фиг. 1 отображен, по существу, вариант устройства цилиндрической формы, наиболее технологичный с точки зрения практического изготовления. Однако, для специалиста очевидно, что конкретная форма камеры устройства с точки зрения работоспособности и достижения поставленного результата носит опциональный характер, и определяется, по существу, техническими и технологическими возможностями конкретного производства.
Возможность отражения ультрафиолетового излучения внутренней поверхностью стенок камеры устройства инактивации в практических вариантах может быть реализована, например, путем использования различных покрытий, наносимых или наклеиваемых на внутреннюю поверхность таких стенок – специально обработанной MgF2 или иным подходящим реагентом алюминиевой фольги, тонких металлических листов, плёнок серебра, золота и т.п. Выборочные примеры покрытий на основе [6] представлены в нижеследующей таблице 1.
Таблица 1
| Наименование, размер | Особенности и характеристики | Стоимость |
| Отражатель, лист алюминиевый зеркальный кат. А 1000 х 120 х 0,4 мм | ~ 95% отражения, 9% диффузное отражение | 65 у.е./лист |
| Отражатель, лист алюминиевый зеркальный кат. А+ 1000 х 100 х 0,4 мм | ~ 99% отражения, 3% диффузное отражение (суперзеркало) | 100 у.е./лист |
| Отражатель, лист алюминиевый зеркальный кат. А 500 х 120 х 0,4 мм | ~ 95% отражения, 9% диффузное отражение | 40 у.е./лист |
| Отражатель, лист алюминиевый зеркальный кат. А 500 х 100 х 0,4 мм | ~ 95% отражения, 9% диффузное отражение | 35 у.е./лист |
| Отражатель, лист алюминиевый зеркальный кат. Б 1000 х 120 х 0,8 мм | ~ 90% отражения, 10% диффузное отражение | 135 у.е./лист |
Из таблицы 1 наглядно видно, что промышленно осуществимо использование УФ отражателей с коэффициентом отражения до 99%.
В качестве примера использования светодиода с ультрафиолетовым спектром излучения со ссылкой на [8] можно упомянуть светодиод G6060 серии LEUVA66H70HF00 с длиной волны волне 278 (270 – 285) нм, мощностью излучения 70 – 110 мВт, 6,5 В, 350 – 500 мА, размер 6,0×6,0×1,35 мм.
Для специалиста очевидно, что возможно также использование комбинации светодиодов в виде группы диодов на одной или разных платах, в том числе, с возможностью расположения (закрепления) таких светодиодов в различных точках внутреннего объема камеры облучения. Для подобного варианта реализации см., например, светодиод SMD 3535 модель JZ-UFDC3535FFQUSC-R0 с длиной волны 275 (265 – 285) нм, ток 100 – 150 мА, 6 В, мощность излучения 12 мВт, размер 3,6×3,6×1,62 мм, [9].
Возможность практической реализации заявленного устройства инактивации в рамках СИЗОД рассмотрим со ссылкой на фиг. 2, где следующим позициями обозначены: маска СИЗОД 6, средства питания УФ-светодиода 7, съёмный внешний фильтр 8 и воздухопроницаемый экран 9. Конструктивно, устройство инактивации в составе СИЗОД может быть выполнено, например, в виде насадки на дыхательную часть прибора-респиратора в районе носа-губного треугольника. Устройство инактивации может быть также выполнено в виде сменного картриджа, устанавливаемого в насадку, расположенную на маске (корпусе) СИЗОД. Вдыхаемый воздух поступает через внешний фильтр 8 к воздушной щели, расположенной по аналогии с фланцем для сокращения потерь излучения при рассеянии и отражении из объема камеры облучения. Аналогичная круговая щель служит для поступления облученного воздуха в органы дыхания. При выдыхании поток идет в обратном направлении через ту же камеру, т.е. происходит обеззараживание как вдыхаемого, так и выдыхаемого воздуха с почти одинаковой эффективностью.
СИЗОД с устройством инактивации также может исполняться с забралом и двумя клапанами для вдоха за входным фильтром и для выдоха – по отдельному воздуховоду с выходом продезинфицированного воздуха из камеры облучения по направлению вверх под прозрачное забрало. В таком варианте постоянный приток обработанного УФ-излучением выдыхаемого воздуха под забрало создает защитный слой (повышенное давление тормозящегося потока) для слизистых оболочек глаз в условиях негерметичного прикрытия. Само забрало служит препятствием для прямого попадания заражённой аэрозоли в глаза, а также средством формирования защитного слоя облученного выдыхаемого воздуха с повышенным давлением. Также возможен вариант маски с полным закрытием контура лица с пластиковым или стеклянным прозрачным окном (фильтрующие аналоги: STALKER-25, 3М 6900 фильтр 6057 и т.д.) и подводом воздуха через устройство респираторного типа (как описано выше) или через верхний патрубок с камерой облучения вертикального расположения, подобно маскам для плавания. Последняя модификация с вертикальным патрубком может быть укомплектована многопроходной камерой облучения большего размера, клапаном выдоха и вентилятором наддува для повышения комфортности при длительном ношении устройства.
Вопрос выбора размера щелей/отверстий в торцах устройства инактивции лежит сугубо в практической области из условия обеспечения комфортности дыхания с одной стороны, и обеспечения нахождения фотонов во внутреннем объеме камеры – с другой. Из данных, опубликованных в [7], следует, что среднее потребление воздуха легкими человека в зависимости от физической нагрузки и эмоционального состояния находится в пределах секундного расхода на вдохе и выдохе ν ~ 500 – 2000 см3/с. На основе таких данных, для расчета максимального расхода воздуха через камеру облучения при дыхании человека (размера щелей/отверстий) можно руководствоваться средними экспериментальными данными о легочной вентиляции, истинном количестве потребления кислорода и тепловыделении взрослого человека согласно таблице 2 .
Таблица 2.
Например, по аналогии с респираторами, снабженными пылевыми съемными фильтрами, для комфортности дыхания выберем площадь воздухозаборной щели вдвое больше, так как в данном случае имеет место две щели, а значит и два гидравлических сопротивления. У стандартного респиратора воздушный вход/выход имеет площадь около 3 см2. Значит в данном устройстве предусмотрены две щели по 6 см2 каждая. Общая площадь возможной потери излучения (утечки) около 12 см2. Это позволяет оценить среднее число проходов фотона до покидания многопроходной камеры как отношение площади всей отражающей поверхности к площади отверстий утечки. То есть , n ~ 225/12 ≈ 18 – 19 отражений (проходов через камеру).
Определим прирост интенсивности (потока) оптического поля за счет многопроходной отражательной системы в камере облучения: I/I0 для коэффициентов отражения R = 0,95 и 0,99. Для 0,95 прирост составит примерно 12, а для 0,99 примерно 16,5. Разница не очень существенна. В дальнейших расчетах примем этот коэффициент в размере 15. Таким образом, сообразно расходу вдыхаемого воздуха, мощность оптического поля в камере: Wλ = Ev × ν ≈ 0,3 – 1,2 Вт, отсюда необходимая мощность излучателя для СИЗОД (маски) 20 – 80 мВт.
Практическим вариантом применения заявленного устройства инактивации может являться также малогабаритный воздушный рециркуляционный УФ-прибор с низким энергопотреблением, с высокой технологической и ценовой доступностью для применения на транспорте (вагоны метро и ж/д, салоны автобусов и маршрутных микроавтобусов, кабины и салоны средств водного и воздушного транспорта, личного автотранспорта, военной и специальной техники). Принципиальная схема такого устройства показана на фиг. 4, где следующими позициями обозначены: 10 – электрический двигатель, 11 – вентилятор, 12, 13 - раструбы воздухозабора и выхлопа, соответственно, 14 – радиационный экран, 15 – съёмный фильтр, 16 – опорные стойки. Как и в случае с СИЗОД, основой прибора служит устройство инактивации фиг. 1 с многопроходной камерой УФ-облучения потока воздуха.
Данный прибор рассчитан на постоянный довольно высокий расход воздуха, с принудительной циркуляцией при помощи вентилятора и электродвигателя. Расход рассчитывается из соображений приемлемого времени на обеззараживание воздуха в заданном пустом помещении (объеме) за приемлемое время; а также из расчёта находящихся в помещении людей при условии ритма их дыхания в зависимости от рода занятий и с условием, что данный прибор будет инактивировать в единицу времени, как минимум, такое же количество вирионов определенного типа, какое могут эмитировать все присутствующие в случае их заражения. Для оптимизации работы прибора в нём может быть реализован многоуровневый режим работы с несколькими расходами прокачки воздуха и несколькими источниками УФ в камере облучения. Принцип организации камеры облучения ничем не отличается от предыдущего устройства СИЗОД. Это многопроходный оптический резонатор с щелевыми отверстиями по фланцам для прокачки воздуха.
В качестве примера такого прибора со ссылкой на фиг. 4 предлагается использование группы из 3-х UVC светодиодов полной мощностью в 1 Вт каждый – UVC G6060 средней волной 260 – 275 нм (потребляемая мощность 1 – 3 Вт, световая мощность около 70 – 110 мВт, цена у производителя 70 – 90 $) [8]. В режиме прокачки 20 литров/сек. (эквивалентно спокойному дыханию 40 человек) обеспечивается инактивация до 99,0% вирионов с 2-х-цепочечной ДНК или гарантировано 99,9% вирионов, например, COVID-19 при размерах камеры облучения d = 10 см / L = 30 см.
Прибор потребляет около 20 – 25 Вт электроэнергии. Основная ее доля приходится на вентилятор (около 60 – 70%). Прибор может работать от бортовой (6, 12, 24 В) или общей электрической сети с адаптером, бортового АКБ или собственного автономного источника энергии. В качестве примера, для такой же бактерицидной эффективности потребовалось бы 5 – 7 Вт световой мощности ламповых рециркуляторов без многопроходной камеры облучения (расчет по [5]), а энергопотребление составило бы около 100 Вт (~ 70% на питание излучателей). Существенно больше стали бы вес и габариты такого прибора.
Повышение бактерицидной эффективности заявленной группы изобретений за счет применения многопроходной оптической камеры облучения потока воздуха, и, как следствие, рост интенсивности оптического поля, наглядно иллюстрируется графиками интенсивности оптического поля в зависимости от коэффициента отражения и среднего числа отражений (проходов) на фиг. 5 и 6. Из представленных графиков видно, что, исходя из расчётно-опытной модели, применение заявленного технического решения, а именно, обустройство в СИЗОД или мобильном рециркуляторе воздуха с УФ-облучением на UVC-диодах-излучателях, обособленной многопроходной оптической камеры облучения, способно сократить требуемую для достижения нужных параметров инактивации мощность первичных источников более чем на порядок. Очевидно, что в той же пропорции сокращается энергопотребление приборов и паразитное тепловыделение, а также их себестоимость, что делает их производство и эксплуатацию технически осуществимой и экономически привлекательной.
Список литературы
1. «Inactivation of Virus-Containing Aerosols by Ultraviolet Germicidal Irradiation», Article in Aerosol Science and Technology · December 2005, DOI: 10.1080/02786820500428575.
2. Christopher M. Walker GwangPyo Ko Effect of Ultraviolet Germicidal Irradiation on Viral Aerosols, 2007.
Патент на полезную модель RU 46 664 от 27.07.20053. . Новожилов А. А, Павлова Е. К.
4. Патент на изобретение RU 2644097 от 07.02.2018. Смотров А. Ф., Глушко Н. Г., Рымарь Я. А.
https://www.uv-expert.ru/catalog/komponenty-uf-sistemy/otrazhatel-dlya-uf-lampy/5. .
6. Физиология человека. В 3-х т. Т. 2. Пер с англ. / Под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. — М.: Мир, 1996. — 313 с.: ил. — ISBN 5-03-002544-8.
https://aliexpress.ru/i/33021565263.html?spm=a2g0v.12057483.0.0.52c7610cdt24Tl7. .
Claims (8)
1. Устройство инактивации болезнетворных микроорганизмов в потоке воздуха, выполненное в виде проточной камеры, имеющей внутренний объем и по меньшей мере одну стенку, ограничивающую такой внутренний объем, во внутреннем объеме камеры расположен по меньшей мере один светодиод ультрафиолетового спектра излучения, при этом вся внутренняя поверхность по меньшей мере одной указанной стенки покрыта или выполнена из материала, отражающего ультрафиолетовое излучение с образованием многопроходной оптической системы, в по меньшей мере одной указанной стенке выполнено по меньшей мере две сквозные щели или отверстия, одно из которых по существу является входным, второе – выходным из условия прохождения потока воздуха через внутренний объем камеры.
2. Устройство по п. 1, дополнительно снабженное средством питания светодиода.
3. Устройство по п. 1 или 2, в котором камера выполнена цилиндрической, или сферической, или полусферической формы или простой или сложной геометрической формы с пересечением криволинейных поверхностей.
4. Устройство по любому из пп. 1-3, в котором отношение суммы площадей всех щелей или отверстий ко всей площади внутренней поверхности по меньшей мере одной указанной стенки камеры минимально из условия прохождения потока воздуха при вдохе/выдохе или прокачке.
5. Средство индивидуальной защиты органов дыхания, выполненное в виде маски, закрывающей, по меньшей мере, органы дыхания, с по меньшей мере одним дыхательным каналом и установленной на маске насадкой, которая выполнена или содержит устройство по любому из пп. 1-4 из условия, что выходная сквозная щель или отверстие такого устройства обращена к дыхательному каналу, а входная сквозная щель или отверстие обращена в окружающую атмосферу и закрыта воздухопроницаемым фильтром.
6. Средство по п. 5, в котором между маской и выходной сквозной щелью или отверстием дополнительно расположена воздухопроницаемая мембрана или фильтр.
7. Средство по п. 5 или 6, в котором входная сквозная щель или отверстие дополнительно закрыта дыхательным клапаном.
8. Устройство дезинфекции воздуха, содержащее средство воздухозабора и принудительной прокачки воздуха, выхлопной раструб и устройство по любому из пп. 1-4, входной сквозной щелью или отверстием обращенное к средству воздухозабора и прокачки, выходной щелью или отверстием – к выхлопному раструбу.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020117832A RU2729292C1 (ru) | 2020-05-29 | 2020-05-29 | Индивидуальные и мобильные устройства биологической защиты посредством облучения проточного воздуха ультрафиолетовым излучением |
| CN202180038846.2A CN115776911A (zh) | 2020-05-29 | 2021-05-28 | 通过循环空气的紫外线照射提供生物保护的个人和移动设备 |
| BR112022023961A BR112022023961A2 (pt) | 2020-05-29 | 2021-05-28 | Dispositivos pessoal e móvel para fornecer proteção biológica pela irradiação ultravioleta do ar recirculado |
| US17/928,559 US20230248877A1 (en) | 2020-05-29 | 2021-05-28 | Personal and mobile devices for providing biological protection by the ultraviolet irradiation of recirculated air |
| PCT/RU2021/050149 WO2021242148A1 (ru) | 2020-05-29 | 2021-05-28 | Индивидуальные и мобильные устройства биологической защиты посредством облучения проточного воздуха ультрафиолетовым излучением |
| EP21813251.2A EP4159285A4 (en) | 2020-05-29 | 2021-05-28 | PERSONAL AND MOBILE DEVICES FOR PROVIDING BIOLOGICAL PROTECTION BY ULTRAVIOLET IRRADIATION OF RECIPROCATED AIR |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020117832A RU2729292C1 (ru) | 2020-05-29 | 2020-05-29 | Индивидуальные и мобильные устройства биологической защиты посредством облучения проточного воздуха ультрафиолетовым излучением |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2729292C1 true RU2729292C1 (ru) | 2020-08-05 |
Family
ID=72085406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020117832A RU2729292C1 (ru) | 2020-05-29 | 2020-05-29 | Индивидуальные и мобильные устройства биологической защиты посредством облучения проточного воздуха ультрафиолетовым излучением |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20230248877A1 (ru) |
| EP (1) | EP4159285A4 (ru) |
| CN (1) | CN115776911A (ru) |
| BR (1) | BR112022023961A2 (ru) |
| RU (1) | RU2729292C1 (ru) |
| WO (1) | WO2021242148A1 (ru) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU201261U1 (ru) * | 2020-09-21 | 2020-12-07 | Олег Леонидович Грицай | Портативное устройство для обработки воздуха |
| RU202443U1 (ru) * | 2021-01-22 | 2021-02-18 | Николай Николаевич Лебедь | Портативный дезинфектор воздуха |
| RU2749123C1 (ru) * | 2020-12-17 | 2021-06-04 | Остаров Юрий Юсуфович | Защитная маска с бактерицидной обработкой воздуха |
| WO2022060238A1 (ru) * | 2020-09-17 | 2022-03-24 | Михаил Юрьевич ВИНОКУРОВ | Устройство для обеззараживания воздуха |
| RU2769221C1 (ru) * | 2021-11-15 | 2022-03-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского" | Индивидуальная многоразовая защитная маска с ультрафиолетовым облучателем воздуха |
| CN114522266A (zh) * | 2020-11-05 | 2022-05-24 | 博尔博公司 | 流体管道消毒器 |
| US11806558B2 (en) | 2020-06-26 | 2023-11-07 | Clear Blew | Body-worn air-treatment devices and methods of deactivating pathogens |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113041373B (zh) * | 2021-04-29 | 2023-09-08 | 北京航天三发高科技有限公司 | 一种切削液紫外线消毒装置及其消毒效率的确定方法 |
| WO2023154965A2 (en) * | 2022-02-14 | 2023-08-17 | XCMR Inc. | Symmetrical flow respirator |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5165395A (en) * | 1992-02-14 | 1992-11-24 | Ricci Mark R | Ultra-violet germicidal mask system |
| RU2404816C1 (ru) * | 2009-09-29 | 2010-11-27 | Открытое акционерное общество "DOMO" | Средство индивидуальной защиты от вирусной инфекции |
| US20140360496A1 (en) * | 2013-06-06 | 2014-12-11 | Harvey Reese | Personal health device |
| CN206587294U (zh) * | 2017-03-02 | 2017-10-27 | 张利峰 | 一种空气净化杀菌防雾霾口罩 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6497840B1 (en) * | 1992-10-09 | 2002-12-24 | Richard P. Palestro | Ultraviolet germicidal system |
| US7326387B2 (en) * | 2002-05-20 | 2008-02-05 | Theodore A. M. Arts | Air decontamination devices |
| CN2643897Y (zh) * | 2003-06-20 | 2004-09-29 | 重庆中电大宇卫星应用技术研究所 | 携带式消毒灭菌空气净化器 |
| RU46664U1 (ru) | 2004-10-21 | 2005-07-27 | Новожилов Алексей Александрович | Респиратор |
| GB0706507D0 (en) * | 2007-04-03 | 2007-05-09 | Medi Immune Ltd | Protective device |
| WO2010071814A1 (en) * | 2008-12-19 | 2010-06-24 | University Of North Carolina At Charlotte | Systems and methods for performing the bacterial disinfection of a fluid using point radiation sources |
| CN202209742U (zh) * | 2011-08-25 | 2012-05-02 | 佛山柯维光电股份有限公司 | 一种高效的空气消毒杀菌装置 |
| CN102327637B (zh) * | 2011-08-25 | 2014-11-05 | 佛山柯维光电股份有限公司 | 一种多功能led紫外空气消毒装置 |
| JP5812970B2 (ja) * | 2012-11-19 | 2015-11-17 | 株式会社トクヤマ | 空気清浄装置 |
| RU144349U1 (ru) * | 2013-11-22 | 2014-08-20 | Закрытое акционерное общество Производственная компания "Лаборатория импульсной техники" | Устройство обеззараживания воздуха |
| US10335618B2 (en) * | 2014-07-03 | 2019-07-02 | Ling Zhou | Breathing apparatus with ultraviolet light emitting diode |
| WO2016057881A1 (en) * | 2014-10-10 | 2016-04-14 | The Johns Hopkins University | Clean air pillow |
| JP6124956B2 (ja) * | 2015-07-22 | 2017-05-10 | 株式会社トクヤマ | 衛生マスクシステム |
| RU2644097C1 (ru) | 2016-09-28 | 2018-02-07 | Александр Федорович Смотров | Дыхательное устройство, маска индивидуальная защитная (варианты), портативное устройство обработки воздуха |
| RU173502U1 (ru) * | 2017-03-22 | 2017-08-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Нижегородский институт прикладных технологий" | Защитная медицинская маска |
| CN106890402B (zh) * | 2017-05-08 | 2023-01-24 | 东方万佳科技有限公司 | 有害颗粒状污染物过滤口罩 |
| CN209967465U (zh) * | 2019-05-15 | 2020-01-21 | 青岛优威迪光电科技有限公司 | 一种紫外消毒口罩 |
-
2020
- 2020-05-29 RU RU2020117832A patent/RU2729292C1/ru active
-
2021
- 2021-05-28 US US17/928,559 patent/US20230248877A1/en active Pending
- 2021-05-28 BR BR112022023961A patent/BR112022023961A2/pt unknown
- 2021-05-28 EP EP21813251.2A patent/EP4159285A4/en active Pending
- 2021-05-28 WO PCT/RU2021/050149 patent/WO2021242148A1/ru active Application Filing
- 2021-05-28 CN CN202180038846.2A patent/CN115776911A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5165395A (en) * | 1992-02-14 | 1992-11-24 | Ricci Mark R | Ultra-violet germicidal mask system |
| RU2404816C1 (ru) * | 2009-09-29 | 2010-11-27 | Открытое акционерное общество "DOMO" | Средство индивидуальной защиты от вирусной инфекции |
| US20140360496A1 (en) * | 2013-06-06 | 2014-12-11 | Harvey Reese | Personal health device |
| CN206587294U (zh) * | 2017-03-02 | 2017-10-27 | 张利峰 | 一种空气净化杀菌防雾霾口罩 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11806558B2 (en) | 2020-06-26 | 2023-11-07 | Clear Blew | Body-worn air-treatment devices and methods of deactivating pathogens |
| WO2022060238A1 (ru) * | 2020-09-17 | 2022-03-24 | Михаил Юрьевич ВИНОКУРОВ | Устройство для обеззараживания воздуха |
| RU201261U1 (ru) * | 2020-09-21 | 2020-12-07 | Олег Леонидович Грицай | Портативное устройство для обработки воздуха |
| CN114522266A (zh) * | 2020-11-05 | 2022-05-24 | 博尔博公司 | 流体管道消毒器 |
| RU2749123C1 (ru) * | 2020-12-17 | 2021-06-04 | Остаров Юрий Юсуфович | Защитная маска с бактерицидной обработкой воздуха |
| WO2022131955A1 (ru) * | 2020-12-17 | 2022-06-23 | ОСТАРОВ, Юрий Юсуфович | Защитная маска с бактерицидной обработкой воздуха |
| RU202443U1 (ru) * | 2021-01-22 | 2021-02-18 | Николай Николаевич Лебедь | Портативный дезинфектор воздуха |
| RU2769221C1 (ru) * | 2021-11-15 | 2022-03-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского" | Индивидуальная многоразовая защитная маска с ультрафиолетовым облучателем воздуха |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20230248877A1 (en) | 2023-08-10 |
| EP4159285A1 (en) | 2023-04-05 |
| CN115776911A (zh) | 2023-03-10 |
| BR112022023961A2 (pt) | 2022-12-20 |
| EP4159285A4 (en) | 2024-04-10 |
| WO2021242148A1 (ru) | 2021-12-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2729292C1 (ru) | Индивидуальные и мобильные устройства биологической защиты посредством облучения проточного воздуха ультрафиолетовым излучением | |
| US20050163648A1 (en) | Method and apparatus for sterilizing air in large volumes by radiation of ultraviolet rays | |
| JP2010523190A (ja) | 保護装置 | |
| WO2007035907A2 (en) | Germicidal lamp | |
| US20210372637A1 (en) | Methods and Systems for Air Management to Reduce or Block Exposure to Airborne Pathogens | |
| US20210330851A1 (en) | Face mask with enhanced uv-c sterilization flow path and low resistance to inhalation | |
| CN116157162A (zh) | 紫外线空气消毒器 | |
| JP2009514654A (ja) | 空気供給装置 | |
| RU2746515C1 (ru) | Защитная медицинская маска с ультрафиолетовым обеззараживателем | |
| CN212700128U (zh) | 便携式紫外线消毒呼吸防护设备 | |
| JP2017136191A (ja) | オゾンガス消毒器 | |
| US20220265886A1 (en) | Disinfecting fluid using disinfection light | |
| US20230144577A1 (en) | Air disinfection device and method using same | |
| JP2022113611A (ja) | 空間浄化システム | |
| CN117940172A (zh) | 经由uv-c辐射对气流进行消毒的装置以及包括这种装置的辅助通气系统 | |
| TR202011095A2 (tr) | Kanalsiz kli̇ma si̇stemleri̇ i̇ç üni̇teleri̇ i̇çi̇n uvc hava dezenfeksi̇yon ci̇hazi | |
| JP7471635B2 (ja) | 送風殺菌装置 | |
| US20230302188A1 (en) | Expandable system for purification and disinfection of air | |
| Sandle | Shining (invisible) light on viral pathogens: Virucidal contamination control strategies using UV-C light | |
| WO2023062405A1 (en) | A method for enhancing uv light in a uv mask by the implementation of uv reflecting flow chamber | |
| KR102319481B1 (ko) | 복합 살균기 | |
| Selimoglu | Flow‐Through Portable Antivirus UV‐C Optical Enclosures to be Used with Protective Masks | |
| GB2601912A (en) | Gas sterilisation apparatus | |
| US20230414822A1 (en) | Personal ultraviolet respiratory germ elimination machine (pur gem) | |
| WO2023063307A1 (ja) | 反射体及び電磁波増幅装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20210726 |