TR202007037A2 - Kizilötesi̇ radyasyon i̇le patojenlerden koruma sağlayan yüz maskesi̇ - Google Patents

Abstract

Buluş, virüs, bakteri ve benzeri patojenlere karşı koruma sağlayan yüze takılan bir maskenin geliştirilmesi ile ilgilidir. Buluş özellikle, virüs, bakteri ve benzeri patojenlerin nefes yolu ile alınmasını ve ortama verilmesini önlemek amacıyla tasarlanan, hava geçerken patojenlerin kızılötesi radyasyon ile inaktif hale getirmesini sağlayan bir yüz maskesi ile ilgilidir.

Description

TARIFNAME KIZILÖTESI RADYASYON ILE PATOJENLERDEN KORUMA SAGLAYAN YÜZ MASKESI Bulusun ilgili oldugu teknik alan: Bulus, virüs, bakteri ve benzeri patojenlere karsi koruma saglayan yüze takilan bir maskenin gelistirilmesi ile ilgilidir.

Bulus özellikle, virüs, bakteri ve benzeri patojenlerin nefes yolu ile alinmasini önlemek amaciyla tasarlanan, hava geçerken patojenlerin kizilötesi radyasyon ile inaktif hale getirilmesini saglayan bir yüz maskesi ile ilgilidir.

Teknigin bilinen durumu: Maskeler, fiziksel, kimyasal, biyolojik ajanlarin toz ve partikülerine karsi çalisanlari koruyan kisisel koruyucu bir donanimdir.

Maskeler, cerrahi maskeler, ventilli solunum maskeleri ve ventilsiz solunum maskeler olarak siniflandirilabilir.

Cerrahi maskeler, esas olarak cerrahi islemler sirasinda saglik çalisanlarinin kullandigi maskelerdir. Bu maskeler solunum yolu hastaligi olan veya bundan süphelenilen (Grip, tüberküloz, COVID-19 gibi) bireylerin, hastaligi baskalarina bulastirmamasi için de kullanilmaktadir.

Ventilli solunum maskeleri, üzerinde nefes alirken kapanan, nefes verirken açilan valf mevcuttur. Bu maskeler esas olarak tozlu ortamlarda kullanilir. Sicak ve nemli kosullarda maske içindeki havayi hizla disari atarak, uzun saatler boyunca bu maske ile çalisan kisilerin solunum isini kolaylastirmaktadir. Filtreleme yapmadan nefesi disari verdiginden, hasta kisilerin enfeksiyonu baskasina bulastirmasina engel Ventilsiz solunum Maskesi, N95 ya da FFPIl, FFPIII gibi adlarla da anilan, çevredeki küçük partiküllerin, bakteri veya virüslerin en az %95'ini tutan maskelerdir. Bu maskeler esas olarak saglik çalisanlari tarafindan özel durumlarda kullanilmak için üretilmektedir.

Virüs ve bakterilere karsi koruma saglayan maskeler farkli yöntemler ile gelistirilmistir. Geleneksel olarak kullanilan yöntem filtre yöntemi olup mikrometre boyutlarindaki deliklerde havanin geçirilmesi ile mekanik olarak daha büyük boyutlarda olan virüs ve bakterilere karsi koruma saglanmaktadir.

Günümüzde büyük bir salginla yayilan hastaliklarin basinda koronavirüs gelmektedir.

Yeni tip koronavirüs (covid-19) bulasmasi yaygin olarak damlacik yolu ile oldugu belirtilmektedir. Hapsirma, öksürme veya konusma sonrasi havaya dagilan damlaciklardan yaklasik büyük olanlar yere inmektedir. Ancak daha küçük olanlar havada daha uzun süre asili kalabilmektedirler. Bir mikrometre çapindaki bir damlacikta çok sayida virüs (virüs çapi 180 nm) oldugu belirtilmektedir. Mikron boyutlarindaki bu damlaciklarin agiz ve buruna girmesi ile hastalik yayilmaktadir.

Bu açidan salginin yayilmasini önlemede maske ile korunmak önemlidir. Kullanilan maskelerin büyük bölümü mekanik olarak virüsün solunumunu engellemektedir.

Kullanilan en nitelikli maskelerden N95 sadece çapi 0.3 um den büyük olan parçaciklari 95% ile geçirmemektedir. Çapi 180 nm olan virüs mikron boyutlarindaki su damlaciklarinin içinde oldugundan bu maskeden geçememektedir.

Teknigin bilinen durumunda kullanilan bir diger yöntem ise maskelerde patojenleri (virüs ve bakteri) inaktif hale getirmek için ultraviolet isik (UV-C), 100 nm-280 nm dalga boyu araliginda kullanmaktir. Hava maske haznesinde geçerken UV-C isik uygulanarak RNA/DNA ya hasar verilerek virüs inaktif hale getirilmesi hakkinda çesitli gelistirmeler bulunmaktadir. modüler antimikrobiyal ve antiviral bir yüz maskesi ve bambu katmani üretim metodu" baslikli patent basvurusuna konu edilen bulusta, mevcut yüz maskelerinin etkinligini artirmak üzere yeni bir antibakteriyel ve antiviral bir maske olmakla birlikte bilinen üretim metodlarindan farkli nanoteknolojik üretim adimlari ile bambu malzemesinden elde edilen bir yüz maskesi ve üretim metodundan bahsedilmektedir. Söz konusu bulus, yüz maskelerinde kullanilan klasik filtreler yerine nano yapili malzeme ve bambu kumas vasitasiyla viral yapilarin engellenmesini saglayan bir maske ve bambu katmani üretim metodu ile ilgilidir.

Teknigin bilinen durumu hakkinda yapilan ön arastirma sonucunda olusan, bir katmanda zayif radyasyon yayilan, uzak kizil-ötesi radyasyonun kullanildigi bir maskeden bahsedilmektedir. Bu bulus konusu maskenin radyasyonun etkisi ile üzerinde bulunan su molekülleri hidroksil radikaline ve hidrojen perokside dönüsmekte ve maskenin üzerinde bulunan virüs, bakteri ve benzerlerini inaktif hale getirmektedir. Zayif radyasyonun kaynagi thoryum oksid, silika, zirkon, alüminyum, silika içeren seramik karisim haline getirilen nadir toprak elementleridir. Bu sekilde maske üzerinde tutunan virüs ve bakterinin solunun yolu ile alinmasi önlenmis olmaktadir. Bu radyasyon elementlerin dogal radyasyonu olup radyasyon üretmek için aktif bir güç kaynagi kullanilmamistir.

Teknigin bilinen durumu hakkinda yapilan ön arastirma sonucunda kizilötesi dalga boyunda emisyon yapabilen, antimikrobiyal aktivitesi ve koku giderme özellikleri bulunduran bir maskeden bahsedilmektedir. Bu bulus konusu maskedeki aktif tabaka temizlik saglayan minerallerden ve fullerence (60 atomdan olusan karbon topu) olusmaktadir. Maskede kullanilan radyasyon elementlerin dogal isimasindan kaynaklanmaktadir.

Teknigin bilinen durumunda “CN203851850U” numarali patent basvurusunda, dis, orta ve iç katman bulunduran ve üç katmanda olusan bir maskeden bahsedilmektedir. Basvuruya konu edilen bulusta, dis, orta ve iç katman bulunduran ve üç katmanda olusan bir maskeden bahsedilmektedir. Bu bulus konusu maskede, orta katmandaki tabaka yine birçok tabakadan olusmus olup bir negatif oksijen ion fiber tabakasi, bir uzak kizil-ötesi fiber tabakasi, bir aktif karbon fiber tabakasi ve elektrostatik mikrofiltreleme filtre tabakasindan olusmaktadir. Bu bulusta uzak kizil- ötesi radyasyon kaynagi olarak termal iletken yapistirici kullanilmistir. bulusta, uzak kizilötesi dalga boyunda emisyon yapabilen, bir maskeden bahsedilmektedir. Bu bulus konusu maskede virüs ve bakterileri maske filtresinde inaktif hale getirmek için uzak kizil-ötesi emisyon yapan tuzlar kullanilmaktadir. Uzak kizil-ötesi radyasyon kaynagi olarak metal oksit kullanilmaktadir.

Teknigin bilinen durumunda kullanilan maskelerde virüs ve bakteri gibi patojenleri inaktif yapmak için kullanilan elektromanyetik radyasyon ultraviyole C bandi isik (UV- C) olup dalga boyu araligi 100-280 nm arasindadir. UV-C yüksek enerjili fotonlardir ve virüs veya bakterinin RNA/DNA sina zarar vermektedir. Belirtilen amaç için maskelerde UV-C kullanimi hakkinda buluslar bulunmasina ragmen günümüzde virüs ve bakterilere karsi koruma yapan maskelerde UV-C henüz kullanilmamaktadir.

Bunun bir nedeni UV-C kaynagi olarak kullanilmasi planlanan LED'Ierin düsük güce sahip olmasidir.

Sonuç olarak yukarida anlatilan olumsuzluklardan dolayi ve mevcut çözümlerin konu hakkindaki yetersizligi nedeniyle ilgili teknik alanda bir gelistirme yapilmasi gerekli kilinmistir.

Bulusun amaci: Bulusun en önemli amaci, patojenlerin (virüs, bakteri ve benzeri) solunum yolu ile alinmasini ve disari verilmesini önlemek için yüze takilan maskelerde kizilötesi radyasyon kullanarak patojenlerin inaktif hale getirilmesidir.

Bulusun amaçlarindan bir digeri, maskenin üzerinde içinde hava geçerken IR radyasyonu veren en az bir tüp bulunmasidir. Bu sayede hava tüpten geçerken uygulanan lR radyasyon ile virüs veya bakteri sicakligi yükseltilerek zar Iipid akiskanligi arttirilip zar bütünlügü bozularak, proteinler ve nükleik asitler denatüre edilerek bakteri ve benzeri patojenler inaktif hale getirmektedir.

Bulusun bir baska amaci, kullanilan IR radyasyonun sadece su ve lipitler tarafindan emilmesi (absorplanmasi) ile solunan havayi isitmamasidir.

Bulusun amaçlarindan bir digeri ise virüs veya bakteri isisi IR radyasyon altinda arttirilarak sicakligi bir saniye içinde 100 C ye çikarildigi için çok kisa sürede inaktiflestirilmesidir.

Bulusun bir diger amaci ise havanin çok küçük gözeneklerden geçmesine gerek kalmamasini saglayan yapiya sahip olmasidir. Bu sayede solunan havanin karsilastigi direnç çok daha düsük olmakta, nefes alip vermek daha rahat olmaktadir.

Bulusun bir amaci, virüs, bakteri ve benzeri patojenlere karsi kizilötesi radyasyonu ile koruma saglamasidir.

Bulusun bir diger amaci, kullanilan kizilötesi radyasyonun dalga boyunun 1 pm- 5 cm arasinda degismesidir.

Bulusun amaçlarindan bir digeri ise tüpün bir ucundan girip diger ucundan çikan havanin kizilötesi radyasyona maruz birakilmasidir.

Bulusun amaçlarindan bir digeri kullanilan tüpün iç yüzeyinin kizilötesi radyasyon yansitici ile kaplanmasidir.

Bulusun bir baska amaci, tüpten geçen hava içinde bulunan virüs ve bakteri benzeri patojenlerin sicakliklari zar bütünlügünü bozacak kadar arttirmasidir. Bu sayede tüpten geçerken isitilan havadaki su damlaciklari (aerosol) içinde bulunan virüs ve benzeri patojenlerin artan isi nedeni ile zar bütünlüklerinin bozulmakta, protein ve nükleik asitler denatüre olmakta ve inaktif hale gelmektedirler.

Bulusun yapisal ve karakteristik özellikleri ve tüm avantajlari asagida verilen sekiller ve bu sekillere atif yapilmak suretiyle yazilan detayli açiklama sayesinde daha net olarak anlasilacaktir. Bu nedenle degerlendirmenin de bu sekiller ve detayli açiklama göz önüne alinarak yapilmasi gerekmektedir.

Sekillerin açiklamasi: SEKIL -1; Bulus konusu maskenin ön görünüsü veren çizimdir.

SEKIL -2; Bulus konusu maskenin kizilötesi (IR) tüpünün görüntüsünü veren çizimdir.

SEKIL -3; Bulus konusu maskenin yan kesit görüntüsünü veren çizimdir.

SEKIL -4; Bulus konusu maskenin iç yüzeyinin görüntüsünü veren çizimdir.

SEKIL -5; Bulus konusu maskenin ikinci yapilanmasinin ön görünüsünü veren çizimdir.

SEKIL -6; Bulus konusu maskenin ikinci yapilanmasinin kesit görüntülerini veren çizimdir.

SEKIL -7: Bulus konusu maskenin ikinci yapilanmasinin kizilötesi (lR) tüpünün görüntüsünü veren çizimdir.

SEKIL -8; Bulus konusu maskenin ikinci yapilanmasinin kizilötesi (lR) tüpünün farkli bir yapilanmasinin görüntüsünü veren çizimdir.

Referans numaralari: ) IR Tüpü 11) Hava Giris Açikligi 12) Hava Çikis Açikligi 13) Iç Yüzey Kaplamasi 14) IR tüpü Kapagi ) Havalandirma Delikleri 16) Tüp Hava Giris Araligi ) IR Radyasyon Kaynagi 21) IR Isinlar 22) IR Sensörü ) Hava Giris Filtresi 40) Pil 50) Maske Hava Haznesi 60) Hava Geçis Açikligi 70) Hoparlör 80) USB Girisi Bulusun açiklamasi: Bulus bir yüz maskesi olup virüs, bakteri ve benzeri patojenlerin nefes yolu ile alinmasini, nefes yoluyla ortama verilmesini önlemek amaciyla tasarlanmistir. Bulus konusu maskeden hava geçerken, hava içerisinde bulunan virüs, bakteri gibi patojenler kizilötesi radyasyon ile inaktif hale getirilmektedir.

Bulus konusu maskenin üzerinde, içinden hava geçerken kizilötesi (IR) radyasyonu veren en az bir lR tüp (10) bulunmaktadir. Hava, lR tüpten (10) geçerken verilen IR radyasyon ile virüs veya bakteri sicakligi yükseltilerek zar lipid akiskanligi arttirilmakta ve zar bütünlügü bozularak veya protein ve nükleik asitler denatüre yapilarak, virüs, bakteri ve benzeri patojenleri inaktif hale getirmektedir.

Bulus konusu maske genel hatlariyla, en az bir adet lR tüpünü (10), en az bir adet IR radyasyon kaynagini (20), en az bir adet hava giris filtresini (30), en az bir adet enerji kaynagi olan pili (40), maske hava haznesini (50) ve hava geçis açikligini (60) içermektedir. havada bulunan virüs veya bakterilerin sicakligini yükseltip virüs, bakteri ve benzeri patojenleri inaktif hale getirmektedir. Maske üzerinde en az bir adet bulunan her bir havanin IR radyasyona ugradiktan sonra IR tüpteri (10) çikmasini saglayan hava çikis açikligi (12) ve IR tüpün (10) içinde iç yüzey kaplamasi (13) bulunmaktadir.

Bulusun bir uygulamasinda kullanicinin maskeyi yüzüne takma pozisyonunda, maskenin sag ve solunda en az birer adet olacak sekilde IR tüp (10) konumlanmaktadir. giren havaya IR isinlar (21) göndermektedir. lR radyasyon kaynaginin (20), gönderdigi bu IR isinlar (21) iç yüzey kaplamasina (13) çarparak yansimakta ve kismen veya tamamen lR tüp (10) içerisinde yayilmaktadir. IR radyasyon kaynagi (20), kizilötesi radyasyonun dalga boyu 1 um - 5 cm arasinda degismektedir. açikligindan (11) girip hava çikis açikligi (12) çikan hava, kizilötesi radyasyona maruz kalmaktadir. lR radyasyon kaynagi (20) sayesinde, IR tüpten (10) geçen hava içindeki virüs ve bakteri gibi patojenler kizilötesi (infrared) radyasyon ile isitilmakta ve hava içinde bulunan virüs ve bakteri benzeri patojenlerin sicakliklari zar bütünlügünü bozacak kadar veya protein ve nükleik asitler denatüre edecek kadar arttirilmaktadir.

Hava giris filtresi (30), maskenin dis yüzeyinde bulunmakta ve kullanici tarafindan alinan havanin IR tüpe (10) girmeden önce ön filtreleme yapmasini saglamaktadir.

Pil (40), lR radyasyon kaynagina (20), IR isini (21) yayabilmesi için gerekli enerjiyi vermektedir. Bulus konusu önerilen maskede, IR isininin (21) yayilmasi için IR radyasyon kaynagina (20) pil (40) haricinden herhangi bir güç kaynagi da kullanilabilir.

Maske hava haznesi (50), lR tüp (10) içerisinde virüs ve bakteri gibi patojenlerden arindirilmis olan ve havanin hava çikis açikligi (12) verilerek biriktigi yer olup, havanin daha düsük bir direnç ile rahat bir sekilde solunumunu saglamaktadir.

Maske üzerinde yer alan lR tüp (10) üzerinde konumlanan hava çikis açikliginin (12) bir ucu maskenin iç yüzeyindeki maske hava haznesi (50) ile irtibatlidir. Maske hava haznesinde (50) virüs ve bakteri gibi patojenlerden arindirilmis olarak biriken hava, hava geçis açikligindan (60) agiz ve buruna verilmektedir. Nefes verilirken de hava akis islemi anlatilan sürecin tersinde olmaktadir.

Hava geçis açikligi (60), maske hava haznesi (50) üzerinde herhangi bir yerde ve özellikle ortasinda konumlanmaktadir. Maske hava haznesinde (50) biriken virüs ve bakteri gibi patojenlerden arindirilmis olan hava, hava geçis açikligindan (60) agiz ve buruna verilmektedir.

Sekil-1”de maskenin önden görülüsü verilmis olup, maske üzerinde kullanilan her iki (30) geçerek IR tüpüne (10) gitmektedir. Bu sekilde büyük parçaciklarin IR tüpüne (10) girmeleri önlenmis olmaktadir. IR tüpünde (10) isik siddeti belirli bir degerin altina düstügü zaman sesli olarak uyari veren hoparlör (70) bulunmaktadir. Maske gövdesinin üst kismi burun üzerine oturacak sekilde geometriye sahip ve tasarlamis olup, tüm maske gövdesinin yüze tam temasi saglanarak hava giris filtresinden (30) geçmeyen havanin agiz ve buruna girisi engellenmektedir.

Sekil-?de gösterilen ve maskede kullanilan IR tüpü (10), cam veya metalden mamul edilebilmektedir. Camdan yapilan IR tüpünün (10) dis yüzeyi kaplamasi (13) ise altin, gümüs veya alüminyumdan yapilarak lR tüpün (10) isigi yansitan bir ayna özelligi kazanmasi saglanir ve bu sekilde IR isinlarinin (21) tüpün içine kalmasi saglanir.

Metalde yapilan lR tüpünde (10) ise, tüpün iç yüzeyi parlatilarak lR isinlarini (21) yansitmasi ve isinlarin lR tüpün (10) içinde kalmasi saglanir. Ayrica kirilma indisleri farkli dielektrik malzemeleri katmanlar seklinde kullanarak da tüpün iç yüzey kaplamasi (13) olusturulabilmektedir. IR tüpün (10) üzerinde bulunan hava çikis açikligi (12) ile hava giris açikligi (11), IR tüp (10) üzerinde ve birbirlerine göre zit olacak sekilde konumlanmaktadir. IR tüp (10) içinde bulunan IR sensörü (22) IR tüp (10) içindeki IR güç degerini ölçmektedir.

Bulusun tercih edilen bir uygulamasinda, bulus konusu maske, yüze takildiktan sonra, kullanicinin yüzündeyken, hava çikis açikligi (12), kullanicinin yüzüyle ayni yönde olacak sekilde IR tüpler (10) üzerinde konumlanmaktayken, hava giris açikligi (11), hava çikis açikligi (12) 180 derece zit yönünde konumlanmaktadir. Kullanicinin maskeyi yüzüne takmasi sonrasinda, maskenin saginda ve solunda konumlanan lR tüpler (10) üzerinde yer alan hava çikis açikligi (12), hava giris açikligina (11) göre daha üstte kalmakta ve birbirlerine göre zit olarak konumlanmaktalar.

Kullanicinin maskeyi yüzüne takma pozisyonunda, IR tüpün (10) tabaninda ( yer düzlemine yakin olan kismi), hava giris açikligina (11) yakin lR radyasyon kaynagi (20) bulunmaktadir. lR radyasyon kaynagindan (20) çikan IR isinlar (21) tüpün iç yüzey kaplamasinda (13) yansiyarak IR tüpün (10) içinde kismen veya tamamen yayilmaktadir. Bu esnada, hava giris açikligindan (11) giren lR tüp (10) içerisinde hava, lR isinlarina (21) maruz kalmakta ve virüs, bakteri gibi patojenler IR isinlar (21) ile isitilmaktadir. Bu sayede IR tüp (10) içerisine giren hava içinde bulunan virüs ve bakteri benzeri patojenlerin zar bütünlügünü bozacak kadar veya protein ve nükleik asitler denatüre edecek kadar sicakliklari arttirilmaktadir. IR tüp (10) içerisine, hava giris açikligina (11) giren havanin IR isinlari (21) sayesinde bu sekilde virüs, bakteri gibi patojenlerden arindirilmis olarak hava çikis açikligi (12) ile maskenin iç tarafindan bulunan maske hava haznesine (50) aktarilmaktadir. Maske hava haznesinin (50) üzerinde herhangi bir yerde konumlanan ve tercihen maske hava haznesinin (50) ortasinda konumlanan hava geçis açikligi (60), havanin agiz ve burun yolu ile alinmasi ile verilmesini saglamaktadir.

Sekil-3” te maskenin ön yan kesit görüntüsü gösterilmektedir. Bu sekilde IR tüpün (10) maske içindeki konumui hava giris açikligi (11), hava çikis açikligi (12) ve lR radyasyon kaynagina (20) bagli olan pil (40) konumu, USB girisi (80) ve hoparlör (70) gösterilmektedir. Burada USB girisi (80), maske üzerindeki pilin (40) gücü azaldiginda veya daha uzun süre maskeyi kullanmak için USB çikislari olan powerbank gibi güç kaynaklarinin maskede kullanilmasini saglamaktadir.

Sekil-4'de gösterilen IR tüplerden (10) geçen havanin aktarildigi maske hava haznesi (50) ve hava haznesindeki (50) havanin agiz ve buruna verildigi hava geçis açikligidir (60).

Sekil 5'de bulus konusu olan maskenin ilinci yapilanmasinin ön görüntüsü gösterilmektedir. Bu yapilanmada IR tüpleri (10) yüze dik olarak konumlandirilmis olup, lR tüpünün (10) dis kismindaki isi havalandirma deliklerinden (15) disariya atilmaktadir. lR tüpündeki (10) kizil ötesi radyasyonun maskeyi kullanan kisinin karsisindakini etkilememesi için lR tüpü kapagi (14) kullanilmaktadir. lR tüpü kapaginin (14) sekli dis bükey ve iç tarafi ayna görevi yapmaktadir. Bu sekilde IR tüpten (10) çikan kizil ötesi isik tekrar lR tüpün (10) içine geri yansitilmaktadir. IR tüpe (10) hava girisi lR tüp (10) ile IR tüp kapagi (14) arasindaki tüp hava giris araligindan (16) olmaktadir. Bu sekilde IR tüpe (10) disarida hava girisi saglanirken, ayni zamanda IR tüp (10) içindeki IR radyasyonun disariya çikmasi önlenmis olmaktadir.

Sekil 6'de bulus konusu maskenin ikinci yapilanmasinin kesit görüntülerini verilmektedir. Seklin A-A kesitinde bu yapilanmanin lR tüpü (10) içindeki üç tane IR radyasyon kaynak (20) ve lR tüpün (10) Içindeki IR sensörü (22) görülmektedir. IR tüpten geçen hava, hava haznesine (40) hava giris açikligindan (11) girmektedir.

Seklin B-B kesitinde ise hoparlör (70), pil (40), USB girisi (80) ve hava haznesine (50) hava giris açikligi (11) görülmektedir.

Sekil 7`de bulus konusu maskenin ikinci yapilanmasinda IR tüpleri (10) yüze dik olarak konumlandirilan yapilandirmasinin IR tüpünün (10) izgarali yapilandirmasinin görüntüsü verilmektedir. IR tüp kapagi (14), IR radyasyon kaynaklari (20), lR tüpten (10) hava haznesine (50) hava geçisi saglayan hava çikis açikligi (12) ve IR sensör (22) görülmektedir. lR radyasyon kaynaklari (20) birden fazla olup izgara seklindedir.

Hava IR tüp (10) içinden bu izgaralardan geçmektedir.

Sekil 8'de bulus konusu maskenin, IR tüpleri (10) yüze dik olarak konumlandirilan yapilandirmasinin IR tüpünün (10) izgarasiz yapilanmasi verilmektedir. lR tüp kapagi (14), IR tüpün (10) yüzeyine yerlestirilen lR radyasyon kaynagi (20), lR tüpten (10) hava haznesine (50) hava geçisi saglayan hava çikis açikligi (12) ve IR sensör (22) görülmektedir.

Virüsü etkisiz hale getirmenin bir yolu, virüsün etrafindaki yag tabakasini (zar) tahrip etmek veya protein ve nükleik asitlerini denatüre etmektir. Bunun için virüsün içinde bulundugu damlacik bulus konusu maskenin IR tüpü (10) içerisinde bulunan lR radyasyon kaynagi (20) ile kizilötesi elektromanyetik radyasyon kullanilarak isitilmaktadir. lsinin 60° C üzerine çikmasi ile virüs zarinda akiskanlik artar ve bütünlügü bozulur. Su damlacigini isitmak için, su absorpsiyonunun yüksek oldugu 1 tim-16 um dalga boyu araliginda elektromanyetik dalga kullanilmaktadir. Bu absorpsiyonu gibi 2 pm civarinda Iipidlerinde absorpsiyonu da yüksektir. Lipid absorpsiyon pikleri 1.2 pm ve 1.72 um dalga boylarinda bulunmaktadir. Bundan dolayi kullanilan elektromanyetik isimada su ile beraber damlacik içindeki virüste absorpsiyon yapmakta ve isinin artmasina katkida bulunmaktadir.

Bulus konusu maske ile IR radyasyon kaynagi (20), kizilötesi elektromanyetik radyasyonu kullanarak hava içerisindeki bir su damlasinin sicakligini bir saniye içinde en az 60 °C'ye getirmektedir. Bulus konusu maske ile IR radyasyon kaynagi (20), kizilötesi radyasyonu kullanarak bir su damlasinin sicakligini bir saniye içinde 100 °C getirebilmektedir. Su damlasinin ortamdaki sicakligini 10° C olarak alirsak bunun için gerekli olan enerji; Q = 171. C. (TZ - TI) Denklem -1 esitligi ile hesaplanir. Burada 0 :4200 J/(kg °C ) olup suyun özgül isi kapasitesidir.

Su damlasinin kütlesi m (kg), olup m =pxV olarak hesaplanmaktadir. Su yogunlugu son sicakligi T2 = 100 °C dir. Bu verileri kullanarak yari çapi a1=0.5 mikrometre ve az Kizilötesi radyasyon ile su damlasina bu enerjinin belirli bir süre içinde verilmesi için kullanilacak IR radyasyon kaynagin (20) gücü ile damlacik absorpsiyon tesir kesiti arasindaki iliski Aabs = Denklem-2 seklide ifade edilmektedir. Burada Pabs (Watt) su damlasi tarafinda absorplanan toplam güç ve d) (Watt/cm2) damlanin üzerine gelen elektromanyetik güç yogunlugudur.

Elektromanyetik dalgalarin parçaciklar tarafinda saçilmasi veya absorplanmasi parçacigin dielektrik özelliklerine, çapina, içinde bulundugu ortama ve elektromanyetik dalgalarin boyuna (k) baglidir. Eger dalga boyu parçacik çapina yakin ise saçilma ve absorpsionu belirlemek için Mie teorisi kullanilmaktadir. lVIie teorisinin analitik çözümü olmadigi için nümerik çözüm yapilmaktadir. Çaplari 0.08 um -18 um arasinda degisen su damlalarinin absorpsiyon tesir-kesitleri dalga boyu araligi 5 um - 18 um kizilötesi elektromanyetik radyosun için nümerik olarak hesaplanmistir.

Bulus konusu maske ile yapilan bir deneyde, maskede kullanilan IR radyasyon kaynagin (20) gücü verilen boyutlardaki su damlalarinin lR absorpsiyon tesir- kesitlerini kullanarak hesaplanabilmektedir. Hesaplamalar lR emisyonun maksimum oldugu dalga boylarina yakin iki dalga boyunda, 5 pm ve 7 pm yapilmistir. Bu amaçla literatürde verilen Tablo 1”deki absorpsiyon tesir-kesit degerlerini kullanilmistir.

Seçilen su damla yari çaplari ai=0.5um ve a2=2.5 um dir. Her iki damlanin sicakligini bir saniye içinde 10 C'C den 100 0C çikarmak için absorplanmasi gerekli olan enerji Aabs(cm2) CD (Watt/cm2) Damla Çapi Dalga boyu Dalga boyu 7 Dalga boyu 5 Dalga boyu 7 um (mikrometre) 5 um um um Tablo 1'deki Aabs verilerini her iki su damlasi ve iki dalga boyu (5 pm ve 7 pm) için asagidaki esitlikte kullanarak radyasyon güç yogunlugu (D degerleri; CD = Z::: Denklem-3 esitliginde hesaplanmistir. Tabloda da görüldügü bir su damlasinin sicakligini 100 °C ye çikarmak için en çok güç yari çapi 0.5 um olan su damlasinda dalga boyu 5 pm olan radyasyon için gerekmektedir (1 Watt/cm2). Gücü 1 Watt olan bir lR kaynaginda 1 cm2 lik yüzey alanina isima yapildigina gerekli olan güç yogunlugu 1 Watt/om2 saglanmis olur.

Claims (2)

1. ISTEMLER 1. Virüs, bakteri ve benzeri patojenlerin lR radyasyonu ile inaktif hale getirilmesini saglayan yüze takilan bir maske olup, özelligi; Havanin maske içerisine girmesini saglayan en az bir hava giris açikligina (11), giren havanin IR radyasyona ugradiktan sonra çikmasini saglayan en az bir hava çikis açikligina (12) sahip ve içinden hava geçerken havaya kizilötesi (IR) radyasyonu vererek virüs, bakteri gibi patojenlerin inaktif hale getirilmesini saglayan en az bir IR tüpünü (10), isinlar (21) gönderen, IR tüpten (10) geçen hava içindeki virüs ve bakteri gibi patojenler kizilötesi radyasyon ile isitarak, hava içinde bulunan virüs ve bakteri benzeri patojenlerin zar bütünlügünü bozacak veya protein ve nükleik asitler denüture edecek kadar sicakligin arttirilmasini saglayan en az bir IR radyasyon kaynagini (20), Maskenin dis yüzeyinde bulunan ve kullanici tarafindan alinan havanin giris filtresini (30), enerjiyi saglayan pili (40), Havanin daha düsük bir direnç ile rahat bir sekilde solunumunu saglayan maske hava haznesini (50), sahip oldugu maske hava haznesinin (50) üzerinde herhangi bir yerde ve özellikle ortasinda konumlanan ve havanin agiz ile buruna ulasmasini saglayan hava geçis açikligini (60), altina düsmesi ile sesli uyari veren hoparlör (70), içermesidir.
2. 2. Istem-1,e uygun virüs, bakteri ve benzeri patojenlerin inaktif hale getirilmesini saglayan yüze takilan bir maske olup, özelligi; sahip oldugu IR radyasyon kaynaginin (20), gönderdigi lR isinlarin (21) çarparak lR tüp (10) içerisinde kismen veya tamam yayilmasini saglayan iç veya dis yüzey kaplamasini (13) içermesidir. . Istem-l'e uygun virüs, bakteri ve benzeri patojenlerin inaktif hale getirilmesini saglayan yüze takilan bir maske olup, özelligi; kizilötesi radyasyon dalga boyu 1 um - 5 cm arasinda degisen IR radyasyon kaynagini (20) içermesidir. Istem-1'e uygun virüs, bakteri ve benzeri patojenlerin inaktif hale getirilmesini saglayan yüze takilan bir maske olup, özelligi; kizilötesi radyasyonu kullanarak virüsün içinde bulundugu bir su damlasinin sicakligini en az 60 °C getiren lR radyasyon kaynagini (20) içermesidir. . Istem-4”e uygun virüs, bakteri ve benzeri patojenlerin inaktif hale getirilmesini saglayan yüze takilan bir maske olup, özelligi; kizilötesi radyasyonu kullanarak virüsün içinde bulundugu bir su damlasinin sicakligini 100 °C getiren lR radyasyon kaynagini (20) içermesidir. . istem-Te uygun virüs, bakteri ve benzeri patojenlerin inaktif hale getirilmesini saglayan yüze takilan bir maske olup, özelligi; maskenin üst kisminin burun üzerine oturacak bir geometriye sahip gövde içermesidir. . Istem-1ie uygun virüs, bakteri ve benzeri patojenlerin inaktif hale getirilmesini saglayan yüze takilan bir maske olup, özelligi; maskenin yüze tam temasi saglanarak hava giris filtresinden (30) geçmeyen havanin agiz ve buruna girisinin engellendigi gövde içermesidir. . istem-Te uygun virüs, bakteri ve benzeri patojenlerin inaktif hale getirilmesini saglayan yüze takilan bir maske olup, özelligi; sahip oldugu IR tüpünün (10), iç yüzeyinin parlatilarak ayna özelligi kazandirilmis metalden mamul olmasidir. . Istem-1'e uygun virüs, bakteri ve benzeri patojenlerin inaktif hale getirilmesini saglayan yüze takilan bir maske olup, özelligi; sahip oldugu IR tüpünün (10), plastikten mamul olmasidir. Istem-1'e uygun virüs, bakteri ve benzeri patojenlerin inaktif hale getirilmesini saglayan yüze takilan bir maske olup, özelligi; sahip oldugu IR tüpünün (10) camdan mamul olmasidir. 11.Istem-1”e uygun virüs, bakteri ve benzeri patojenlerin inaktif hale getirilmesini saglayan yüze takilan bir maske olup, özelligi; sahip oldugu lR tüpünün (10) iç yüzeyinin gümüs, altin veya alüminyumdan mamul olmasidir. 12.Istem-1”e uygun virüs, bakteri ve benzeri patojenlerin inaktif hale getirilmesini saglayan yüze takilan bir maske olup, özelligi; kirilma indisleri farkli dielektrik malzemeleri katmanlar seklinde kullanarak olusturulabilen ve lR tüpünün (10) iç yüzeyine ayna özelligi kazandirilmasini saglayan iç yüzey kaplamasi (13) içermesidir. 13.Istem-1,e uygun virüs, bakteri ve benzeri patojenlerin inaktif hale getirilmesini saglayan yüze takilan bir maske olup, özelligi; sahip oldugu IR tüpün (10) üzerinde bulunan hava çikis açikligi (12) ile hava giris açikligi (11), IR tüp (10) üzerinde ve birbirlerine göre zit olacak sekilde konumlanmasidir. 14. Istem-1'e uygun virüs, bakteri ve benzeri patojenlerin inaktif hale getirilmesini saglayan yüze takilan bir maske olup, özelligi; IR tüpünün (10) maskede yüze dik olarak yerlestirilmesi ve IR tüpün (10) dis kisminda biriken isinin maske disina atilmasini saglayan havalandirma delikleri (15) içermesidir. 15.Istem-1'e uygun virüs, bakteri ve benzeri patojenlerin inaktif hale getirilmesini saglayan yüze takilan bir maske olup, özelligi; IR tüpündeki (10) kizil ötesi isinin disariya gitmesini engelleyen ve IR radyasyonun tekrar tüpün (10) içine yansitan IR tüp kapagi (14) içermesidir. 16.Istem-15,e uygun virüs, bakteri ve benzeri patojenlerin inaktif hale getirilmesini saglayan yüze takilan bir maske olup, özelligi; IR tüpündeki (10) kizil ötesi radyasyonun maskeyi kullanan kisinin karsisindakini etkilememesini saglayan 17.Istem-15'e uygun virüs, bakteri ve benzeri patojenlerin inaktif hale getirilmesini saglayan yüze takilan bir maske olup, özelligi; sekli dis bükey olan ve iç tarafinin ayna görevi görmesini saglayan lR tüpü kapagi (14) içermesidir. 18.Istem-1”e uygun virüs, bakteri ve benzeri patojenlerin inaktif hale getirilmesini saglayan yüze takilan bir maske olup, özelligi; IR tüpe (10) hava girisini saglayan IR tüp (10) ile lR tüp kapagi (14) arasinda konumlanan tüp hava giris araligini (16) içermesidir. 19.Istem-1,e uygun virüs, bakteri ve benzeri patojenlerin inaktif hale getirilmesini saglayan yüze takilan bir maske olup, özelligi; içinden geçen havanin izgara seklindeki birden fazla lR kaynagindan (20) geçmesini saglayan lR tüp (10) içermesidir. 20.Istem-1”e uygun virüs, bakteri ve benzeri patojenlerin inaktif hale getirilmesini saglayan yüze takilan bir maske olup, özelligi; pil (40) gücünün azaldigi uyarisini veren bir hoparlör (70) içermesidir. 21.Istem-1'e uygun virüs, bakteri ve benzeri patojenlerin inaktif hale getirilmesini saglayan yüze takilan bir maske olup, özelligi; lR tüp (10) içindeki lR radyasyon gücünü ölçen IR sensör (22) içermesidir. 22.Istem-1'e uygun virüs, bakteri ve benzeri patojenlerin inaktif hale getirilmesini saglayan yüze takilan bir maske olup, özelligi; pil (40) gücünün azalmasi veya maskeyi daha uzun süre kullanmak için bir dis güç kaynaginin lR tüpü aktif halde tutmasini saglayan USB girisi (80) içermesidir.