[Из песочницы] Моя попытка задержать COVID-19 (автономный дыхательный аппарат)
Всем доброго дня.
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 люминесцентную 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 лампу OSRAM HNS s/e 9W
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.
Вынашиваю 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.
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 что бы вход фильтра был герметично присоединен к нижней части корпуса и пред фильтром, тем самым обеспечивая максимальную герметичность всасываемого воздуха.
Герметичность самого корпуса достигается резиновым уплотнителем в крышке корпуса и посажеными 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 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.
