Изобретение принадлежит к головным уборам с функцией дезинфекции, и может быть использовано в медицине и в быту для дезинфекции воздуха, которым дышит пользователь, кожи лица, средств дезинфекции, расположенных на лице, таких как маски, респираторы и т.д., а также других объектов, с которыми взаимодействует пользователь.

Из современного уровня техники известна система дезинфекции воздуха (патент на изобретение JP 2005261713 А, МПК A61L 9/22, Н01Т 23/00, опубликовано 29.09.2005 г.), которая включает головной убор с расположенным на нём портативным устройством для очистки воздуха, которое содержит корпус с размещенным в нем средством питания, ионизатором воздуха, воздуходувным устройством, выполненным с возможностью подачи ионизированного воздуха за пределы корпуса, детектором движения, соединённым со средством связи, соединённым со средством управления, выполненным с возможностью включения и выключения ионизатора воздуха и воздуходувного устройства при приёме сигнала о движении пользователя с детектора движения через средство связи.

Недостатками известного аналога является низкая эффективность обеззараживания воздуха, ненадёжность, высокая энергоёмкость, неудобство пользования, зависимость работы системы от погодных условий, ограниченные функциональность и сфера использования, которые обусловлены конструкцией портативного устройства для очистки воздуха и принципом его работы.

Поскольку портативное устройство для очистки известного аналога фактически насыщает воздух вокруг головы пользователя, на которую надет головной убор системы, ионизированным воздухом, известный аналог не обеспечивает надежную защиту от вирусов, инфекции, грибков и другого из- за быстрого рассеивания ионизированного воздуха в массе воздуха, окружающего пользователя известного аналога. Такое рассеивание может быть ускорено встречным ветром и другими погодными условиями, что делает известный аналог неэффективным при использовании за пределами помещений. Пространство, в котором рассредоточен ионизированный воздух, выпущенный из корпуса портативного устройства воздуходувным устройством, является очень ограниченным по размерам, а рассредоточение ионизированного воздуха вокруг лица пользователя позволяет вирусам, бактериям, грибкам и другим болезнетворным организмам достигать лица пользователя через те участки окружающего пространства, которые не были подвергнуты обработке ионизированным воздухом. Таким образом, дезинфицирующий эффект, который осуществляет ионизированный воздух, выпущенный из портативного устройства для очистки воздуха известного аналога, является достаточно ограниченным по пространству и эффективности действия, а также не обеспечивает защиту от тех болезнетворных организмов, которые попали на лицо пользователя до включения известного аналога.

При этом известный аналог работает, по сути, исключительно во время движения пользователя, который не имеет возможности включить или выключить известный аналог в любое время и использовать известный аналог, не находясь в движении, что является неудобным. Интенсивность ионизации воздуха и мощность работы воздуходувного устройства напрямую зависят от скорости движения пользователя, и являются минимальными или отсутствуют в том случае, если пользователь не двигается вообще, что снижает эффективность известного аналога. Также является неудобным расположение средства управления отдельно от портативного устройства для очистки воздуха, преимущественно на поясе пользователя, что в ряде случаев может привести к потере средства управления или повреждению его связи со средством связи и детектором движения.

Все компоненты портативного устройства для очистки воздуха, включая воздуходувное устройство, ионизатор воздуха, который преимущественно ионизирует воздух с помощью мощных электрических разрядов, детектор движения, средство связи потребляют во время работы известного аналога большое количество электрической энергии, что обуславливает большую энергоёмкость известного аналога и является неудобным, поскольку обуславливает потребность в частой зарядке средства питания.

Также известен головной убор с портативным генератором ионов (патент на изобретение JP 2004089531 А, МГЖ A61L 9/22, А42В 1/18, F24F 7/00, опубликовано 25.03.2004 г.), который включает блок генерации ионов и источник питания блока генерации ионов, выполненные за одно целое и расположенные на полях или на солнцезащитном козырьке головного убора, при этом блок генерации ионов выполнен с возможностью подачи ионизированного воздуха с кластерными ионами на лицо пользователя.

Недостатками известного аналога являются низкая эффективность обеззараживания воздуха, ненадёжность, высокая энергоёмкость, неудобство пользования, зависимость работы системы от погодных условий, ограниченные функциональность и сфера использования, которые обусловлены конструкцией блока генерации ионов и принципом его работы.

Подобно предыдущему аналогу, известный аналог не обеспечивает надёжной дезинфекции лица пользователя и не осуществляет дезинфекцию других объектов, с которыми взаимодействует пользователь известного аналога, поскольку известный аналог подобен предыдущему аналогу по принципу действия блока генерации ионов. Вбирая воздух из окружающей среды, блок генерации ионов известного аналога ионизирует забранный воздух с помощью электрических разрядов, связывает его с молекулами воды и выпускает его в пространство перед лицом пользователя. Кроме того, что обеззараживание воздуха ионизацией как таковой имеет небольшую эффективность, ионизированный воздух, выпущенный из блока генерации ионов быстро рассредоточивается в пространстве вокруг пользователя, а его концентрация вокруг лица пользователя, особенно во время неблагоприятных погодных условий, таких как сильный ветер или туман, является незначительной и недостаточной для уничтожения большинства болезнетворных организмов.

При этом пространство, в которое поступает ионизированный воздух, ограничено и расположено исключительно перед лицом пользователя известного аналога, что делает невозможным дезинфекцию других объектов, таких как предметы, с которыми взаимодействует пользователь, его одежды и т.д. Кроме того, известный аналог не содержит ни одного устройства или средства управления, которое включает и выключает источник питания или блок генерации ионов, что создает неудобства для пользователя, поскольку в этом случае включение и выключения известного аналога возможно осуществить только вручную удалением элемента питания из источника, расположенного на полях или на солнцезащитном козырьке головного убора.

Кроме того блок генерации ионов, который выполняет множество операций по вбиранию воздуха из окружающей среды, созданию мощных электрических разрядов, соединению полученных ионов с молекулами воды для образования кластеров, выпусканию ионизированного воздуха в пространство вокруг лица пользователя, потребляет большое количество электроэнергии, что также является неудобным для пользователя, поскольку обуславливает частую замену или зарядку источника питания.

Ближайшим аналогом заявленного изобретения выбран головной убор с очистителем воздуха (патент на полезную модель DE 20310107 U1, МПК А42В 1/00, A61L 9/22, опубликовано 23.10.2003 г.), который включает корпус и расположенный за пределами корпуса и соединённый с ним выступающий элемент, в углублении которого расположено устройство дезинфекции, которое является ионизатором, выполненным с возможностью выпуска генерируемых анионов перед лицом пользователя и со средствами выпуска ионизированного воздуха с анионами на нижней стороне, соединенный со средством питания, которым является расположенная на верхней стороне ионизатора солнечная батарея. Недостатками ближайшего аналога являются низкая эффективность обеззараживания воздуха, ненадёжность, высокая энергоёмкость, неудобство пользования, зависимость работы системы от погодных условий, ограниченные функциональность и сфера использования, которые обусловлены конструкцией ионизатора и средства питания и принципами их работы.

Подобно предыдущим аналогам, ближайший аналог дезинфицирует воздух вокруг лица пользователя, ионизируя воздух, набранный из пространства, окружающего лицо пользователя и выпуская ионизированный воздух из соответствующих средств. Несмотря на то, что ионизированный воздух как таковой имеет дезинфицирующие свойства, ближайший аналог является неэффективным и ненадёжным, поскольку ионы в пространстве перед лицом пользователя могут быть легко рассредоточены ветром, движениями пользователя или электромагнитным излучением, что, в свою очередь, обуславливает неполную и несовершенную защиту от попадания болезнетворных организмов на кожу лица пользователя или в его ротовую полость. Не существует ни одного устройства, позволяющего удержать ионы в воздухе вокруг лица пользователя в необходимой концентрации значительный промежуток времени. Таким образом, ионизированный воздух не обеспечивает сплошной и полной дезинфекции воздуха, кожи пользователя и приближенных к нему объектов. Ветер, особенно сильный встречный ветер, туман, избыточная влага в воздухе, которая образуется, например, во время дождя, делает работу ближайшего аналога неэффективной, рассредоточивая ионы и отдаляя их от лица, что свидетельствует о его ненадёжности. При этом дезинфекция воздуха, который окружает пользователя и которым дышит пользователь, не распространяется на предметы, с которыми он взаимодействует, например, держит в руках, поверхности мебели, одежду и т.д., что ограничивает функциональность ближайшего аналога и сужает сферу его применения. Кроме того ближайший аналог не имеет другого источника питания, кроме солнечной батареи, а также не имеет средства или устройства, которое включает и выключает ионизатор. Таким образом, ближайший аналог способен функционировать только в том случае, когда солнечная батарея генерирует достаточно электроэнергии для питания ионизатора и не может функционировать в темном помещении или в темное время суток, что является неудобным и ограничивает функциональность и сферу использования ближайшего аналога. Кроме того расположение и наличие солнечной батареи и высоковольтного источника питания, соединённого с ней, могут чрезмерно повышать температуру головного убора, что также является неудобным.

Кроме того высоковольтные электрические элементы, которые обеспечивают ионизацию воздуха ближайшим аналогом, является чрезмерно энергоёмкими, что в сочетании с небольшим КПД солнечной батареи вызывает перерывы в работе ближайшего аналога, которые необходимы для аккумулирования электрической энергии, произведенной солнечной батареей, что также снижает надёжность ближайшего аналога.

Технической задачей заявленного изобретения является создание нового головного убора с функцией дезинфекции, который надёжно защищает от вирусов, инфекции, грибков и другого с обеспечением обработки ультрафиолетовым излучением пространства и, соответственно воздуха, начиная от глаз, далее носа и рта, и заканчивая руками или какими-либо предметами, которые могут быть для этого или при других условиях расположены под излучающими элементами при повышении эффективности обеззараживания, уменьшении энергоёмкости и повышении удобства пользования независимо от погодных условий.

Решение поставленной технической задачи достигается тем, что в головном уборе с функцией дезинфекции, включающем корпус и расположенный за пределами корпуса и соединённый с ним выступающий элемент, в котором расположено устройство дезинфекции, соединённое со средством питания, согласно предложению, устройством дезинфекции является по меньшей мере один ультрафиолетовый излучатель, расположенный на выступающем элементе, а средство питания соединено с блоком управления, выполненным с возможностью, по меньшей мере, включения и выключения питания ультрафиолетового излучателя.

Также, согласно предложению , ультрафиолетовый излучатель расположен на выступающем элементе с возможностью прохождения волн излучения за пределами лица при расположении головного убора на голове в рабочем состоянии.

Кроме того, согласно предложению, ультрафиолетовый излучатель расположен по краю на выступающем элементе.

Вместе с тем, согласно предложению, по меньшей мере одним ультрафиолетовым излучателем является ультрафиолетовый светодиод.

Кроме того, согласно предложению, блок управления расположен на внешней стороне корпуса.

Также, согласно предложению, по меньшей мере один ультрафиолетовый излучатель выполнен с возможностью излучения с длиной волны 240-400 нм.

Кроме того, согласно предложению, снабжён связанной с блоком управления солнечной панелью.

Вместе с тем, согласно предложению, выступающим элементом является козырёк кепки.

Кроме того, согласно предложению, по меньшей мере один ультрафиолетовый излучатель содержит фокусирующую линзу, выполненную с возможностью направления волн ультрафиолетового излучения в вертикальном направлении при расположении головного убора на голове в рабочем состоянии.

Техническим результатом является повышение эффективности обеззараживания воздуха и поверхностей, которые облучаются, повышение надёжности защиты от вирусов, инфекции, грибков и другого с обеспечением обработки ультрафиолетовым излучением пространства и, соответственно воздуха, начиная от глаз, далее носа и рта, и заканчивая руками или какими- либо предметами, которые могут быть для этого или при других условиях расположены под излучающими элементами например, на уровне лица или ниже него, снижение энергоёмкости, повышение удобства пользования, обеспечение обеззараживания воздуха и поверхностей, которые облучаются, независимо от погодных условий.

Причинно-следственная связь между существенными признаками изобретения и ожидаемым техническим результатом заключается в следующем.

В совокупности существенных признаков заявленного изобретения обеспечивается указанный выше технический результат за счёт наличия в конструкции заявленного головного убора ультрафиолетового излучателя, расположенного на выступающем элементе, а также блока управления.

В отличие от ионизации воздуха, распыления газообразных или жидких дезинфицирующих средств, ультрафиолетовое излучение является наиболее эффективным средством обеззараживания как кожи лица пользователя, так и воздуха, объектов, с которыми взаимодействует пользователь, его одежды, расположенной на лице маски и т.д., поскольку ультрафиолетовое излучение как таковое уничтожает все виды болезнетворных организмов на тех поверхностях, которые им облучаются. Соответственно расположение по меньшей мере одного ультрафиолетового излучателя на выступающем элементе головного убора, такого как козырёк кепки, поля шляпы или других подобных элементах строения головных уборов позволяет ультрафиолетовому излучению эффективно и надёжно обеззараживать как лицо пользователя, так и объекты, которые попадают в пространство действия излучателя, то есть облучаются одновременно с лицом пользователя и воздухом возле него. При этом эффективность и надёжность дезинфекции не зависит от погодных условий, времени суток или других факторов, поскольку ультрафиолетовый излучатель как таковой может беспрепятственно работать в любых условиях, а волны ультрафиолетового излучение не рассредоточиваются в воздухе, действуя постоянно, в определённом направлении на определённое облучаемое пространство.

Таким образом достигается полная защита глаз, носа, рта и рук как наиболее уязвимых частей лица пользователя, а также объектов, с которыми он взаимодействует, например, медицинских инструментов, стола, ручек дверей или поручней и т.д., что свидетельствует о расширенной функциональности и сфере использования заявленного головного убора. Независимость от условий окружающей среды, в частности, погодных и значительное облучаемое пространство делает заявленный головной убор универсальным портативным средством дезинфекции. При этом ультрафиолетовое излучение является невесомым и не создаёт неудобств пользователю в отличие от направленного к лицу потока ионизированного воздуха.

Наличие блока управления, соединённого со средством питания и выполненного с возможностью, по меньшей мере, включения и выключения питания ультрафиолетового излучателя повышает удобство пользования заявленным головным убором, поскольку позволяет включать и выключать ультрафиолетовый излучатель в любое нужное пользователю время, что также снижает затраты электроэнергии на функционирование заявленного головного убора и его энергоёмкость. Кроме того, с помощью блока управления пользователь может настраивать длину волн ультрафиолетового излучения в соответствии с наиболее эффективной длиной волн, которая соответствует определённому болезнетворному организму, что повышает эффективность заявленного головного убора.

Вместе с тем ультрафиолетовые излучатели любого типа не потребляют большого количества энергии, что снижает энергоёмкость заявленного головного убора и повышает удобство пользования им, поскольку при отсутствии потребности в большом количестве энергии устраняется потребность в больших и громоздких источниках питания, частой замене или зарядке средства питания и т.д. Таким образом, заявленный головной убор обеспечивает наиболее эффективную и надёжную дезинфекцию при минимальных энергетических затратах.

Выполнение заявленного головного убора с по меныпей мере одним ультрафиолетовым излучателем, которым является ультрафиолетовый светодиод, снижает энергоёмкость заявленного головного убора и упрощает его конструкцию, поскольку при малых габаритных размерах и эффективном облучении поверхностей, которые требуют дезинфекции, ультрафиолетовые светодиоды потребляют малое количество энергии, являются недорогими и простыми по конструкции и не требуют массивных и громоздких источников питания, и также могут быть подвергнуты настройке блоком управления без сложных по конструкции и принципу работы устройств.

Выполнение заявленного головного убора с по меньшей мере одним ультрафиолетовым излучателем, выполненным с возможностью излучения с длиной волны 240-400 нм, повышает эффективность и надёжность заявленного головного убора, расширяет его функциональность и сферу применения, поскольку указанный диапазон длины волн ультрафиолетового излучения охватывает все волны, которые являются эффективными в уничтожении любых болезнетворных организмов, таких как вирусы, бактерии, грибки или микроскопические насекомые и т.д.

Выполнение заявленного головного убора снабжённым связанной с блоком управления солнечной панелью позволяет уменьшить энергоёмкость и повысить удобство пользования заявленным головным убором, поскольку солнечная панель позволяет заряжать средство питания без изъятия из него элементов питания, продлевая время функционирования заявленного головного убора без подзарядки. Кроме того, в случае разрядки элементов питания в средстве питания, солнечная панель может быть альтернативным средством питания в благоприятных погодных условиях.

Выполнение по меньшей мере одного ультрафиолетового излучателя с фокусирующей линзой, выполненной с возможностью направления волн ультрафиолетового излучения в вертикальном направлении при расположении головного убора на голове в рабочем состоянии позволяет повысить эффективность заявленного головного убора, поскольку уменьшает рассеивание ультрафиолетового излучения после его генерирования ультрафиолетовым излучателем и позволяет направить его в нужном направлении, облучая, таким образом, определенный участок пространства или поверхности.

Конструкция заявленного головного убора с функцией дезинфекции поясняется с помощью следующих чертежей:

Фиг. 1 - Общий вид заявленного головного убора с функцией дезинфекции в варианте исполнения.

Фиг. 2 - Вид снизу заявленного головного убора с функцией дезинфекции в варианте исполнения с ультрафиолетовыми излучателями, расположенными посреди выступающего элемента.

Фиг. 3 - Вид снизу заявленного головного убора с функцией дезинфекции в варианте исполнения с ультрафиолетовыми излучателями, которыми являются ультрафиолетовые лампы, расположенными по краю на выступающем элементе.

Фиг. 4 - Вид снизу заявленного головного убора с функцией дезинфекции в варианте исполнения с ультрафиолетовыми излучателями, которыми являются ультрафиолетовые светодиоды, расположенными по краю на выступающем элементе.

В чертеже было использовано следующее условное обозначение: - - направление волн ультрафиолетового излучения

На чертежах схематично изображены предпочтительные, но не исключительные варианты выполнения заявленного головного убора с функцией дезинфекции, который включает корпус 1, выступающий элемент 2, в котором расположены ультрафиолетовые излучатели 5, средство питания 3 и блок управления 4. Корпус 1, соединённый с выступающим элементом 2, предназначен для охвата головы пользователя и является основой заявленного головного убора. Корпусом 1 может быть, например, колпак кепки, основная часть шляпы, обод или другие подобные части головных уборов. Корпус 1 может быть выполнен из ткани, полимерных материалов или другого, а также может быть выполнен со средством для регулирования его размера или по меньшей мере одним фиксирующим средством, выполненным с возможностью фиксации корпуса 1 на голове пользователя, и т.д.

Выступающий элемент 2 расположен за пределами корпуса 1 и соединён с ним. Таким выступающим элементом 2 может быть козырёк кепки, поля шляпы или другие подобные составные части головных уборов. В предпочтительном варианте выполнения заявленного головного убора выступающий элемент 2 выступает вперед в пространство над лицом пользователя и выполнен из жёсткого полимерного материала.

Средство питания 3 соединено с ультрафиолетовыми излучателями 5 и блоком управления 4. В предпочтительном варианте выполнения средством питания 3 является устройство, выполненное с возможностью установки в него элементов питания, таких как батарейки или аккумулятор и т.д. Дополнительным средством питания 3 может быть расположенная на корпусе 1 или на верхней стороне выступающего элемента 2 солнечная панель. Средство питания может быть выполнено как отдельно от ультрафиолетовых излучателей 5 и блока управления 4, так и за одно целое с ними в одном вместилище или корпусе.

Блок управления 4 соединён со средством питания 3 и выполнен с возможностью по меньшей мере включения и выключения питания ультрафиолетовых излучателей 5. Такое включение или выключение может быть осуществлено за счёт наличия в блоке управления 4 кнопки или другого подобного средства. Блок управления 4 может быть расположен как на внешней стороне корпуса 1, так и на выступающем элементе 2, преимущественно на его верхней стороне, и может быть выполнен как отдельно от средства питания 3 и ультрафиолетовых излучателей 5, так и за одно целое с ними в одном вместилище или корпусе. При выполнении блока управления 4 отдельно от других составных элементов заявленного головного убора он может быть соединён со средством питания 3 как проводным, так и беспроводным соединением. Блок управления 4 может быть также соединён с ультрафиолетовыми излучателями 5 и выполнен с возможностью их настройки, например, изменения длины волн ультрафиолетового излучения.

Ультрафиолетовые излучатели 5 являются устройствами дезинфекции, расположены в выступающем элементе 2 и соединены со средством питания 3. В предпочтительном варианте выполнения заявленного головного убора ультрафиолетовые излучатели 5 расположены на выступающем элементе 2 с возможностью прохождения волн излучения за пределами лица при расположении головного убора на голове в рабочем состоянии, и при этом расположены по краю на выступающем элементе 2. Такими ультрафиолетовыми устройствами 5 могут быть, например, ультрафиолетовые лампы или ультрафиолетовые светодиоды, расположенные в пазах или углублениях выступающего элемента 2. Ультрафиолетовые излучатели 5 могут содержать фокусирующие линзы, выполненные с возможностью направления волн ультрафиолетового излучения в вертикальном направлении при расположении головного убора на голове в рабочем состоянии, а также могут быть выполнены с возможностью излучения с длиной волны 240-400 нм. Также ультрафиолетовые излучатели 5 могут быть выполнены как отдельно от средства питания 3 и блока управления 4, так и за одно целое с ними в одном вместилище или корпусе и могут быть соединены с блоком управления 4 напрямую.

Заявленный головной убор с функцией дезинфекции используют следующим образом. Сначала корпус 1 надевают на голову пользователя таким образом, чтобы выступающий элемент 2 был расположен над лицом пользователя, в случае необходимости настраивая размер корпуса 1 соответственно размеру головы пользователя.

Потом с помощью блока управления 4 включают средство питания 3 и тем самым включают ультрафиолетовые излучатели 5. Включенные ультрафиолетовые излучатели 5 генерируют волны ультрафиолетового излучения, которые облучают лицо пользователя, воздух перед ним и любые объекты, которые находятся перед пользователем, например медицинские инструменты, стол, одежду, дверные ручки или поручни и т.д. В варианте выполнения длину волн ультрафиолетового излучения настраивают с помощью блока управления 4.

После исчезновения потребности в обеззараживании лица, воздуха перед ним и объектов, с которыми взаимодействует пользователь, ультрафиолетовые излучатели 5 выключают с помощью блока управления 4, выключив средство питания 3.

Таким образом заявленный головной убор с функцией дезинфекции является простым и удобным в использовании, простым по конструкции и экономичным, поскольку во время работы потребляет малое количество электроэнергии. При этом заявленный головной убор является универсальным портативным средством дезинфекции и может эффективно работать при любых погодных условиях, при любом освещении, эффективно обеззараживая как лицо пользователя и воздух перед ним, так и объекты, с которыми взаимодействует пользователь.

В существующих источниках патентной и научно-технической информации не обнаружен головной убор с функцией дезинфекции, который имеет заявленную совокупность существенных признаков, поэтому представлено техническое решение соответствует критерию «новизна».

Предложенное техническое решение является промышленно применимым, поскольку не содержит в своем составе никаких действий, операций или мероприятий, которые невозможно воспроизвести на современном этапе развития техники.