CN102639193B - 具有过滤器的呼吸装置 - Google Patents

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Abstract

一种呼吸装置，包括包裹结构以及一个或多个过滤元件，使得来自周围的空气经过所述过滤元件并进入由包裹结构限定的壳体；导气构件，连接到壳体和一对鼻塞，允许壳体内的过滤过的空气流经导气构件到达戴鼻塞的用户，从而向用户提供过滤过的空气。过滤元件可包括一个或多个过滤器类型，允许呼吸装置被定制，从而提供更好和/或多种多样的过滤需求。

Description

具有过滤器的呼吸装置
技术领域
本发明涉及具有过滤器的呼吸装置。这些呼吸装置为便携式，并可由用户佩戴以提供过滤过的空气。
背景技术
近年来，鉴于SARS和H1N1疫情爆发的流行水平，对空气传播的疾病的危险性的认识被进一步提升。
这种空气传播的疾病的一种常见的传播方式是经过空气中的水滴传播，水滴从感染者(通过呼吸、咳嗽、喷嚏等)呼出到空气中。细菌和病毒能够在这样的水滴中存活并且在进入他人的身体之后感染此人。因此，需要找到防止这样的细菌和病毒进入潜在受害者身体的方法。
除了细菌和病毒的传播之外，还有许多其它需要这样的空气过滤的原因。例如，对于空气中的过敏原(比如尘粒、花粉、动物皮毛)敏感的个人同样需要过滤过的空气。对于需要更洁净空气的患者来说尤其如此，但是由于医院内的环境所限这未必总是可行。
当前的解决方案涵盖从流感病人经常戴在嘴和鼻上的极为常见的外科用面罩，到不仅能够过滤空气中的尘和水颗粒还能中和有毒气体等的呼吸装置。无论如何，总的目标都是在嘴和鼻与周围的空气之间形成屏障，使得佩戴面罩的个人吸入的空气得到过滤。
诸如流感病人或手术室大夫所使用的面罩通常过于简单，而且只能阻止水汽通过。面罩通常为纸质，不太耐用，一旦受潮，容易迅速变质而需要更换。而且，面罩覆盖了人体面部的很大部分，阻止了其它例如吃东西、刷牙、洗脸等普通动作。
本发明在于克服上述问题的至少一部分。
发明内容
根据一个方面，提供了一种呼吸装置，所述呼吸装置包括：包裹结构，所述包裹结构包括至少一个或多个过滤元件；形成通路的导气构件，所述导气构件的一端与所述包裹结构的内部连通并从所述包裹结构延伸出来；其中所述导气构件的另一相对端安装到一对鼻塞(nasal plugs)，用于将空气从所述包裹结构传输到所述鼻塞。
鼻塞可以被个人佩戴，直接插入鼻中。鼻塞应在个人的鼻管内形成大致密封，保证大部分经过鼻子吸入或呼出的空气来自/进入导气构件。也可使鼻塞足够固定，以使之不易从用户的鼻管滑掉。在本发明的一些表述中，根据所述呼吸装置的意图的功能，鼻塞也可不需要在个人的鼻管内形成密封。在优先考虑舒适性和易于连接/移除而不是保证最大量地传输过滤过的空气的某些实施方式中，需要采用这种松弛地与个人鼻管配合的鼻塞。
在本发明的一些表述中，呼吸装置和/或导气构件包括固定装置，用于将所述呼吸装置固定到用户。这样能允许将包裹结构固定到用户或其它医疗装置。固定包裹结构的一些常见方法包括将其与环连接并将环戴在用户的脖子或身体上，或者通过诸如夹子、维可牢(Velcro)绑带等固定装置进行固定。
导气构件也可包括固定装置，以保证其放置到位并且不会使得鼻塞从用户的鼻中滑掉。例如，在本发明的一些表述中，导气构件可设计为管状，并且可以缠绕于用户的耳朵佩戴，使得导气构件围绕用户的头部的侧面延伸，所述导气构件通过搁置在用户的耳上进行固定，并向用户的脸部和鼻子延伸。
包裹结构中使用的过滤元件可为不同形式，只要能保证进入导气构件的空气经过了过滤。在本发明的一些表述中，整个包裹结构都是由所述过滤元件制作的。在另一些表述中，包裹结构可由非渗透性材料制作成，同时包裹结构的某些部分可由过滤元件制作成。这些过滤部分允许空气通过并且进入包裹结构。在本发明的其它表述中，可以仅仅简单地将过滤元件置于包裹结构中，且过滤元件覆盖到导气构件的连接处。
本领域读者应当理解，包裹结构的实际形状无关紧要。包裹结构可采用(但不限于)筒状(cartridge)、管状或袋状等的形式。
优选地，过滤元件具有抗菌部件。例如，过滤元件可以采用或包含常见的抗菌物质氧化钛、银和/或氧化银。本领域读者应清楚，任何具有类似抗菌性能的材料或部件均可使用。过滤元件可由过滤器制造中常用的纸、尼龙织物、布或任何合适的材料制成。尽管优选抗菌过滤元件，但过滤元件还可包括具有其它特征的更多备选的过滤器，例如木炭过滤器、气味过滤器、化学过滤器等。
在本发明的一些表述中，呼吸装置包括一个或多个阀门元件，阀门元件被布置以允许从外部到所述包裹结构的内部、导气构件和鼻塞的单向空气流动。这些阀门允许空气只在一个方向上流动，并可置于包裹结构或导气构件本身的内部。通过防止空气从用户回流到导气构件或包裹结构，该阀门保证将新鲜的过滤过的空气提供给用户。
更优选地，可设置第二组阀门元件，该第二组阀门元件被布置以允许呼出的空气进入鼻塞，以从鼻塞或导气构件内部流向外部，使得用户能将气从鼻子呼出到周围环境中。
呼吸装置不限于纯粹的过滤功能，并且可包括附加部件以允许其它常见功能被集成进来。例如，呼吸装置可包括喷雾器，用于通过过滤过的空气对用户给药。呼吸装置还可包括附加的输入部，例如连接器，用于将该装置连接到氧气罐，以提供混合了纯氧的过滤过的空气。
附图说明
为了使本发明能被充分理解并且易于实施，参照附图通过非限制性的示例以仅示例性的实施方式进行描述。
在所述附图中：
图1示出了本发明的一个示例性实施方式，其中包裹结构完全由过滤元件构成，并且导气构件从包裹结构连接到两个鼻塞。
图2示出了本发明的一个实施方式中采用的示例性三层过滤元件的横截面视图。
具体实施方式
图1示出了本发明的一个优选实施方式。呼吸装置10包括包裹结构11，该包裹结构设计为形成封闭的包裹形壳体。在本实施方式中，包裹结构11完全由过滤元件12构成，使得任何从包裹结构11外部流入壳体的空气均须通过过滤元件12。
可采用任何已知的过滤材料来制作过滤元件12，视乎呼吸装置10的意图用途而定。例如，如果意图于提供基本过滤能力(过滤水汽/尘粒)，可采用纸质或织物过滤材料进行制作。如果需要提供附加的气味过滤，则可包括附加的木炭或等效物过滤器。在本实施方式中，过滤元件12包括至少一个由氧化钛、银和/或氧化银制成的抗菌过滤器。然而，在本发明其它实施方式中可以采用或不用抗菌过滤器，如果采用，抗菌过滤器也不一定由氧化钛、银和/或氧化银制成。
过滤元件12可设计为使用多个过滤器。如图2所示，过滤元件12可包括多个层(20，21，22)。每一层可为相同的类型以保证更好的过滤能力，或由不同过滤材料形成以允许呼吸装置滤除多种污染物。
在三个层(20，21，22)均由相同材料形成的案例中，可对其进一步区分或不加区分，从而将空气过滤为不同等级。例如，可设计层20用于过滤大的水滴和尘粒，层21用于过滤中等尺寸的水滴和颗粒，层22则用于过滤小的水滴和颗粒。
在层(20，21，22)被设计为用于过滤不同污染物的情况下，其可由不同材料形成和/或具有不同成分。层20可为水滴和尘粒过滤器，层21可为气味过滤器，层22可为化学中和器。应当指出，该呼吸装置不限于医疗用途，因此过滤元件12也可相应改变。上述示例可以很好地应用于空气中含有很多污染物，可能是秽臭(foul)和/或有害气体，的地下采矿环境。
包裹结构11内包裹形成的壳体连接到导气构件13，该导气构件形成供壳体内过滤过的空气流出的通路。可使用一个或多个导气构件13，但是在与鼻塞14相连的相对端上应有至少一对开口。鼻塞14用于在使用呼吸装置10时插入用户的鼻管。鼻塞14应在用户的鼻管内形成大致的密封，使得经过鼻子吸入或呼出的空气来自/进入导气构件13。
在使用呼吸装置10时，用户会将鼻塞14插入他的鼻中并且正常呼吸。通过用户的呼吸，空气从周围被引入包裹结构11内，空气在进入时会经过过滤元件12。空气进入导气构件13，流向鼻塞14，然后进入用户的肺部。呼气时，用户可通过他的嘴呼出或通过他的鼻将气呼出并进入到导气构件13。
在向导气构件13呼气时，优选采用具有阀门的本发明的实施方式。该阀门可安装在导气构件13或包裹结构11内，使得仅可能产生单向气流。这意味着当用户吸气时，空气从包裹结构11流入用户的肺部，但是当用户通过鼻子呼气时，阀门关闭，防止空气流回包裹结构11。为了使得用户舒适地呼气，可在导气构件13或鼻塞14内安装第二组阀门，以允许空气从导气构件13或鼻塞14内流向周围环境。
在本发明的实施方式中，呼吸装置10还包括固定装置15，用于将装置10和/或导气构件13固定到用户。这样有助于防止鼻塞14滑掉或从用户鼻中拔出。固定装置15的形式可为简单的绑带15，用于将包裹结构11系在用户身体上，或增加更复杂的装置。导气构件13也可采用诸如夹子、维可牢绑带的固定装置进行固定。导气构件13还可采用其本身的管道以类似的方式固定到鼻管：让导气构件13的管道缠绕用户头部侧面以及耳后，使得管道搁置于耳上并向用户的脸部和鼻子延伸。
尽管上文已对本发明的优选实施方式进行了描述，相关领域技术人员应当理解，在不偏离本发明的前提下，对于设计、构造和/或操作的细节可进行各种变化。

Claims (6)

1.一种呼吸装置，所述呼吸装置包括：过滤袋，所述过滤袋包括至少一个或多个过滤元件；形成通路的导气构件，所述导气构件的一端与所述过滤袋的内部连通并从所述过滤袋延伸出来，其中，所述导气构件的另一相对端安装到一对鼻塞，用于将空气从所述过滤袋传输到所述鼻塞；一个或多个阀门元件，所述阀门元件被布置以允许呼出的空气进入所述鼻塞，以从所述鼻塞或导气构件内部流向外部。
2.如权利要求1所述的呼吸装置，其中，所述呼吸装置进一步包括固定装置，所述固定装置用于将所述呼吸装置固定到用户。
3.如前面任一项权利要求所述的呼吸装置，其中，所述一个或多个过滤元件中的至少一个为抗菌过滤元件。
4.如权利要求1或2所述的呼吸装置，其中，所述呼吸装置包括一个或多个第二组阀门元件，所述第二组阀门元件被布置以允许从外部到所述过滤袋、导气构件和鼻塞内部的单向空气流动。
5.如权利要求4所述的呼吸装置，其中至少一个所述一个或多个过滤元件为抗菌过滤元件。
6.一种呼吸装置，所述呼吸装置包括：一个或多个过滤元件，被布置用于形成过滤袋，以过滤进入所述过滤袋的空气；形成通路的导气构件，所述导气构件的一端与所述过滤袋的内部连通，所述导气构件的另一相对端连接到一对鼻塞；一个或多个阀门元件，所述阀门元件被布置以允许呼出的空气进入所述鼻塞，以从所述鼻塞或导气构件内部流向外部；以及固定装置，用于将所述过滤袋、所述导气构件和所述鼻塞中的至少一个固定到用户。
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