Как и многие я задумался о покупке защиты от COVID-19, прочитал много интересного и полезного. Статья и ресурс натолкнули меня на мысль попробовать сделать автономный дыхательный аппарат из доступных деталей и за небольшие деньги.
Итак я приступил к делу.
Заказал в Декатлоне маску для снорклинга Easybreath SUBEA по цене 1499р
Начал искать не дорогой фильтр Hepa h13, выбрал от пылесоса и остановил свой выбор на Filtero FTH 08 W- моющийся HEPA h13 фильтр для пылесосов Samsung.
который заказал на Wildberries по цене 584р.
Я изначально хотел встроить в свой аппарат бактерицидную без озоновую лампу мощностью 4вт
, а для ее запуска использовать готовый детектор для проверки валюты с питанием от батареек -6 вольт
благо стоит это чудо не дорого 480р на shop.feron.ru.
А вот с лампой получилась проблема.Изначально планировал использовать трубку на 4вт и стоимостью до 250р, но к моменту ее покупки, я понял что они подорожали минимум в 5-20 раз и стали стоить от 1500 до 4500р.
Поиски в интернете натолкнули меня на мысль использовать более мощную, но такую же компактную бактерицидную специальную без озоновую лампу Osram HNS S/E 9W 4P 2G7 L142mm
которую я и купил за 499р здесь. При этом мощность лампы стала в 2,5 раза больше что потребовало замены стоящего на плате биполярного транзистора SS8050(npn) на более мощный советский аналог КТ805АМ и установки его на небольшой радиатор.
Для питания всей электроники были куплены регулируемые преобразователи напряжения (DC-DC конвертер) MT3608.
по 59р
Ссылка
Когда казалось что конец уже близок встал вопрос про герметичность всей системы и после долгих мучений и поисков я решил изменить изначальную задумку с маски для ныряния на полноценную защитную маску с переговорным устройством и мембранами на вдох и выдох.
Мой выбор пал на маску Бриз-4301М,
тем более ее цена была всего 1000р плюс я купил пару шлангов по цене 90 р (они мне были нужны для стыковки стандартной для противогаза резьбы кр 40.4 на маске, с тем что более удобное и универсальное). Заходя немного вперед скажу, что я состыковал маску со шлангом от контура ИВЛ диаметром 22 мм.
Просиживая долгие часы за компом я пришел к мысли обязательно сделать хоть небольшое но избыточное давление в маске для предотвращения попадания грязного воздуха внутрь.
Чтобы это сделать я выбрал радиальный вентилятор 92 мм на 12 вольт и 0.5A за 600р.
О самом главном забыл рассказать-о корпусе.
Вынашивая саму идею такого аппарата я изначально был несколько ограничен финансами и хотел максимально использовать, то что уже у меня есть.А так как я еще увлекаюсь изготовлением корпусных шоколадных конфет без сахара(не реклама, не продаю-только подарки и друзьям) то мой выбор пал на герметичный пластиковый корпус контейнера фирмы HITT 1.1 литра
продающийся в разных «пятерках» и «перекрестках» и купленный мною за 149р.Такой корпус очень удобен тем, что он герметичен, имеет резиновую прокладку и защелкивается со всех 4 сторон.
Теперь осталось все это «только» собрать.
Первое что сделал, так это разобрал УФ фонарь для проверки денег, поменял транзистор на КТ805АМ, припаял к нему DC-DC конвертер(выставил 7в) и OSRAM HNS s/e 9W после чего запитал от 5в.
Ток потребления приятно порадовал и составлял около 1A, что для 9w вполне приемлемо.
После этого подсоединил вентилятор ко второму DC-DC конвертеру(выставил на 12 в). Включив я понял, что дует очень сильно и потребляет около 0.5A.
Очень сильный поток меня не смущал так как я понимал, что в связке с фильтром его производительность сильно упадет.Общий ток составил около 1.5-1.7А при питании от PowerBank-Romoss SW 20 Pro 20000 mAh
(забегая опять вперед, скажу, что в моей конструкции, внутри я специально оставил место под более компактную модель Romoss OM 10 10000 mAh, а пока мой Romoss SW 20 закреплен просто сверху корпуса).
Прорезав нижнюю стенку корпуса закрепил там корпус пред-фильтра (92 мм стоил 100р)
заклеив все щели герметиком.
После этого склеил между собой фильтр и вентилятор и обклеил сверху эту конструкцию алюминиевым скотчем.Тоже самое проделал с корпусом изнутри и на крышке-жесткий UV 254 nm от лампы быстро портит пластик и опасен для глаз.
Закрепил всю электронику по периметру корпуса, лампу, установил двойной выключатель для раздельного управления вентилятором и лампой (можно не всегда включать — только в закрытых помещениях и общественных местах).
Закрепил связку вентилятор+фильтр через вырезанную силиконовую прокладку в корпус четырьмя болтами.
Очень важно чтобы вход фильтра был герметично присоединен к нижней части корпуса и пред фильтром, тем самым обеспечивая максимальную герметичность -вход предфильтра(с корпусом+Hepa+вентилятор.
Герметичность самого корпуса достигается резиновым уплотнителем в крышке корпуса и посаженными на клей выключателями, питающем кабелем(USB) и выходному каналу о котором сейчас расскажу.
Герметичность корпуса самого аппарата не так критична как может показаться на первый взгляд.Как я упоминал ранее избыточное давление не дает попадать грязному воздуху ни в корпус ни в саму маску(когда вентилятор включен-работает как ламинарный бокс)
Несколько слов о выходном канале.
Мною был использован стандартный тройник от контура для ИВЛ 22 мм (отпилил одну из частей и вклеил ее в боковину корпуса).
Такое решение позволило:
1. Увеличить длину шланга.
2. Можно подключать любые переходники от ИВЛ (для дополнительной подачи кислорода или к примеру клапанов вентури).
3. Уход от резьбы кр 40.4 на удобный стандарт для шлангов и контуров от ИВЛ 22 мм (при этом, при необходимости эта резьба осталась на самой маске и отсоединив шланг от нее можно подсоединить почти любой фильтр для противогаза).
В заключении хотел бы поблагодарить Cергея Бесараба (Siarhei V. Besarab) steanlab
за его статью «Задержать COVID-19. Все про фильтрацию воздуха на случай пандемии»,
она мне очень помогла в моей работе.
ip1981
Сколько народу ещё себя покалечит...
telobezumnoe
все зависит от количества образования озона, у меня после включения лампы через секунды уже появляется запах как после сварки…. а так паника, стресс по-моему большой вклад внесли в количество жертв.
SvSh123
Goldgsm Автор
Лампы на 254нм как я понял бывают разные.Поэтому от одних запах озона сразу и его много, другие почти не образуют озон.Без озоновые имеют специальное стекло препятствующее образованию озона( в диапазоне около 180нм по моему) но все равно вопрос концентрации во вдыхаемом воздухе пока открыт.
vrmzar
Вроде бы стекло должно быть с диоксидом титана. А вообще как был решён вопрос с расчётами производительности облучения для стерилизации? Не слабовата ли установка? Видел у блогера расчёты со ссылками на научные работы, где он строил комнатный вариант:
youtu.be/0x6rzALv9L4
youtu.be/MHRNXriLsLo
Goldgsm Автор
Спасибо-обязательно посмотрю! В расчетах исходил из двух вводных:
1.самого тонкого просвета в своей конструкции-он 22мм(патрубок выходного отверстия из аппарата)
2.тем что желательно максимально близко расположить поток воздуха от Лампы в идеале не более 5 мм от неё.
Так то и сделал! обьем канала рассчитывал из этих параметров минус габариты самой лампы.
Animegravitation
Один вопрос. С чего автор взял что эта фигня его защитит?
Мало того Озон крайне токсичен, а УФ довольно опасен в части спектра
Или автор в этом аппарате будет находиться круглосуточно? :)
Goldgsm Автор
С чего вы взяли что это фигня? Фильтр не нравится? предложите свой Hepa
ПДК по озону не будут превышены! лампа без озоновая
UVC для глаз и кожи-так он в закрытом кожухе обклеенном изнутри фольгой и убранный для нашения в брезентовый мешок
RamLaksman
Проще и дешевле фильтровать. Разумеется ИМХО.
arheops
У меня OSRAM 30вт. Нету озона. Там стекло особое.
Goldgsm Автор
У меня тоже такие-тоже без запаха
Dr_Faksov
Ужас! Автор решил что данная конструкция фильтра будет работать — и сделал! Блажен кто верует!
Где расчеты? Откуда вы взяли что данной мощности лампы хватит при данном потоке и данной конфигурации корпуса?
Лампа расположена КРАЙНЕ не удачно, почитайте про потери света в отражателях. Не менее 30% потока теряется из за расположения вплотную к стенке. Лампа должна стоять в середине потока. В трубе\коробе. И сечение его должно быть минимально возможным, чем дальше воздух проходит от лампы, тем меньше энергии он получает. И зависимость эта степенная.
С чего вы взяли что фильтр от бытового пылесоса уровня Н12 -Н13 держит вирусы? Хотите шоковую терапию?
Берете красный или синий тонер от цветного лазерного картриджа, желательно фирменного и сыпете на фильтр. И офигиваете. Цветной тонер имеет размер частиц от 1 до 20 микрон. И теоретически должен задерживаться этим фильтром с эффективностью 99.95%. Теоретически…
Извините что так резко. Просто, не дай Бог, кто-то повторит в таком виде…
arheops
Отражатели — алюминий, это 98% отражение или больше. Какие такие потери. У вас 100% отражение со всех сторон. Тото аквариумисты не знаюи и ставят лампу вплотную к параболическому отражателю.
Goldgsm Автор
1.Про Hepa h13 вопрос открытый пока -разные данные везде.
Сыпать порошок не совсем корректное иследование-правильно было бы измерить лазерным прибором для измерения частиц в воздуе-если есть у кого в Москве прошу помочь в этом.
2.Думаю заменить предфильтр(сейчас половина трехслойной мед маски) на Ватный диск-есть у кого нибудь мысли об этом?
3.Про лампу и эффективность-полезная площадь остававшегося для нее это примерно 0.3 л(30% от всего корпуса) и в нем стоит сама лампа размером 11.5*1.0*2.5см.
Конструктивно мой канал не совсем прямоугольник по всей его длине (что не очень хорошо для равномерно-максимального обработки всего потока)но расстояние до воздушного потока в самых узких местах 5мм а самом широком 10мм-думаю как снизить скорость протекающего воздушного потока и его объем(сейчас 1л в минуту) и увеличить тем самым время экспозиции UVC на него
win75
Goldgsm Автор
Как сравнить heppa h13, стандартные фильтры 3 класа к примеру(3M™ 6038 Противаэрозольный Фильтр, Р3) и к примеру материалы в защитных масках( ffp3)??
1.Можно читать заявленные характеристики и верить им.
2.Нужно все разобрать Hepa h13 и тот же 6038 и 3м маску ffp3 и посмотреть что там и сколько.
3.Путь -на мой взгляд самый верный-не особо доверять характеристикам, а собрать на стенде и посмотреть лазерным измерителем что мы получаем на выходе.
Если есть у кого нибудь прибор в Москве-прошу посодействовать в тестах!
win75
По п.1 вопрос интересный. Производитель, отзывы, какие-то тесты от лабораторий. Опять же от подделок никто не застрахован.
По п.2 визуальный осмотр поможет лишь отчасти, там принцип фильтрации не нов, Петрянов, если не изменяет память, году в 37 его изобрел/разработал. Это электростатика, так что п.3 это достаточно трудоемкое исследование учитывающее очень много вводных. Например чем выше влажность, тем сильнее падает эффективность ФП/HEPA.
Так же работа фильтров этого типа зависит от состава полимеров, применяющихся при изготовлении, собственно самого заряда, сколько времени прошло с момента изготовления.
Грубо говоря самый распрекраснейший фильтр после 5-10 лет не более чем кусок ваты
SerJ_82
На всякий случай: фильтры этого производителя сильно уступают в качестве оригинальным…
Goldgsm Автор
Спасибо буду знать.
RamLaksman
Нет, ровно наоборот.
Если сечение меньше ир скорость потока больше и следовательно время экспозиции меньше.
Сечение должно быть максимально большим.
Вирусы не летают самостоятельно, только в каплях «слюны».
arheops
Неа.
Смотрите. У вас есть плоскость сечения. Она зависит от K*R^2( где K — зависит от фигуры, для круга — Pi)
У вас есть излучение от лампы. Плотность убывает… от R^3 в пространстве или R^2 в сечении. Поскольку лампа длинная, практически будет одинаково по всей длине не менее чем на половину ее длины вбок.
Тоесть вообще неважно в теории.
На практике разумно большее пространство будет равномернее освещено и меньшая часть отражений прийдется на неотражающие элементы. Зато в большом пространстве сложно добится равномерной скорости по всему обьему(нужен большоооой вентилятор). В пределе берете спортзал. Воздух будет двигаться от открытой двери к вентиляции, слабо обдувая другие части, в вентиляции 50см диаметром будет 5мс, в углах спортзала будет +-0. С другой стороны — тонкая трубка. Практически воздух будет иметь одинаковую скорость, незначительно меньшую по краям(ну по сравнению со спортзалом). К примеру, берете 50см вентиляцию и пускаете по ней тот же поток, чо и через спортзал. Будет 5мс+5%.