CN106553684B - 用于儿童的便携式可控环境系统 - Google Patents

Abstract

一种便携式可控环境系统，包括：至少一个已调节空气子系统以及操作地连接至空气屏障子系统和已调节空气子系统的至少一动力源。该已调节空气子系统包括至少一个已调节空气喷嘴和连接到该至少一个已调节空气喷嘴的空气调节器。该至少一个已调节空气喷嘴设置在柔性管道上，该柔性管道设置并构造成可调节地绕位于容纳区域中的人头部放置。该空气调节器提供来自所述多个已调节空气喷嘴的、流速在大约0.4米/秒和大约1.3米/秒之间的已调节气流。该系统可以可选地包括空气屏障子系统。

Description

用于儿童的便携式可控环境系统

技术领域

本发明涉及一种用于人们、特别是儿童和婴儿的容纳和/或运输装置，从而将他们与空中的污染物、过敏原以及类似物隔离。

背景技术

已知存在用于将人们、特别是儿童和婴儿与空中的污染物、过敏原以及类似物隔离的装置。特别地，该装置已知可与框架连接，例如童车和婴孩车。

在WO2008/010209和GB2301879中公开了已知装置的示例，所述装置利用物理屏障调节的空气大致围住儿童。调节的空气可随后供应至包围的内部。遗憾的是，该物理屏障可能导致可感觉被困住的儿童不舒服，并且可使父母或其他照顾人员难于快速地接近儿童以安抚他。

其它装置可直接对着儿童脸部输送调节的空气。但可以预料该直接吹送会伤害儿童。

在WO2010/031846中已知更新的示例，其中已过滤空气的喷嘴形成横跨婴孩车或其它运输装置的开口的空气屏障。空气屏障同样在婴儿脸部附近形成此已过滤空气的高压区域，从而将儿童与环境空气隔离。遗憾的是，此系统会经受在儿童脸部的一定程度的不希望的空气运动并且需要大量的过滤空气以创造洁净的空气屏障。

因此，需要更有效的系统以将人们与可带有过量的污染物、过敏原以及类似物的环境空气隔离。同样需要不具有完全的物理包围的便携系统，将人与环境空气隔离。最终，需要提供足够气流以创造空气屏障从而将人周围空间与周围环境隔离的系统，该系统也能为该空间提供调节的、过滤的空气。

发明内容

出乎意料地，我们发现有可能提供有效的、便携的、可控的环境系统，其将人与环境空气隔离，而不需要完全的物理包围。这提供相对大容量的气流以提供足够的气流，从而创造空气屏障进而将人周围空间与周围环境隔离。另一个、更有效的系统为由该空气屏障构成的空间提供调节的、过滤的空气。

在一实施例中，一种便携式可控环境系统，包括空气屏障子系统、已调节空气子系统以及操作地连接至该空气屏障子系统和已调节空气子系统的至少一个动力源。该空气屏障子系统包括：框架，构造成限定容纳区域；至少一空气屏障喷嘴，绕框架设置和构造；以及气流产生器，连接到该至少一个空气屏障喷嘴。该至少一个空气屏障喷嘴绕框架设置和构造，用于发射空气喷射流以产生远离所述框架定向的连续空气屏障。该已调节空气子系统包括至少一个已调节空气喷嘴和连接到该至少一个已调节空气喷嘴的空气调节器。该至少一个已调节空气喷嘴设置在柔性管道上，该柔性管道设置并且构造成绕位于该容纳区域中的人头部可调节地放置。该空气调节器提供来自该至少一个已调节空气喷嘴的、流速在大约0.4米/秒和大约1.3米/秒之间的已调节气流。

附图说明

图1是根据本发明实施例的结合可控环境系统的童车的透视图；

图2是图1童车的可控环境系统中使用的空气屏障框架的顶视图；

图3是图2的空气屏障框架的侧视图；

图4是图1-3的可控环境系统的示意图；

图5是图1的童车的俯视图。

图6是图5所示的已调节空气递送单元的放大视图，其中已局部移除布盖；

图7表示诸如图2-3中所示的由空气屏障框架创造的空气屏障，以及由图5－6的已调节空气子系统创造的清洁空气云；

图8是根据本发明另一实施例的可控环境系统所保护的婴儿座椅的透视图。

图9是根据本发明另一实施例的可控环境系统的透视图。

图10表示诸如图2-3中所示的由空气屏障框架创造的空气屏障，以及由图9的已调节空气子系统创造的清洁空气云。

具体实施方式

在高污染和/或有空气过敏原的地区需要便携式可控环境系统。这些系统用以保护人们免受空气中的污染物、过敏原甚至昆虫伤害。这些系统可用于与诸如儿童或婴儿车、摇篮车、轮椅、床等支承装置和其它结构等结合。

如图1-3中所示，可控环境系统100可用于与支承装置200结合，该支承装置例如是婴儿车。该婴儿车200包括容纳舱210，该容纳舱设置和构造为容纳儿童且具有至少一开口212。可控环境系统100包括空气屏障子系统300，其具有框架310，该框架构造为封闭的环形以限定大致平面的容纳区域，该区域布置在容纳舱210的开口212附近。框架310藉由多个安装件312附连到容纳舱210。框架310具有多个空气屏障喷嘴314，其绕框架310设置和构造。安装件312提供位于框架310和容纳舱210之间的有限间隙316，该有限间隙允许有限的环境空气流进入与至少一个空气屏障喷嘴314相邻的容纳区域中。各空气屏障喷嘴314用于在垂直于容纳区域的平面，较佳地以朝上的方向喷出相应的空气喷射流318。每个空气喷射流318通过该间隙316抽吸有限的环境空气流，并且该多个喷射流318和环境空气流协作以产生方向是远离框架310的连续空气屏障322。诸如空气屏障鼓风机324的环境空气产生器藉由空气屏障管道326操作地连接至多个空气屏障喷嘴314。

如图4示意性地示出，该空气屏障子系统300包括空气屏障鼓风机324、空气屏障管道326和框架310。该已调节空气子系统400包括空气调节器410、已调节空气的鼓风机420、已调节空气的管道430和至少一个已调节空气递送单元440，并且以下将更详细地描述该已调节空气子系统400。至少一动力源510通过电线512操作地连接至例如空气屏障鼓风机324的环境空气产生器以及例如已调节空气鼓风机420的已调节空气产生器。

可替换地，每个鼓风机324、420可以具有其自身的电源，例如电池。

该空气调节器410最少包括一可更换的过滤器，也可包括额外的部件，例如用于加热、冷却、加湿、干燥、阴离子和/或臭氧处理、发出气味以及类似的作用。可控环境系统也可包括控制器和处理器，以使用户能改善其性能。

框架310可通过诸如机械固定件的安装件312连接至婴儿车200，安装件312不限制地包括钩、夹、爪、卡或类似物。这些安装件312同样可使该框架310连接至其他容纳舱210，例如婴孩车，婴儿床，汽车座椅以及类似物。此外，框架310的窗帘可是柔性的以适应该婴儿车200的形状和放置在该婴儿车200上/周围。

另外，虽然以上已描述该框架包含有绕框架设置的多个喷嘴，但是绕该框架的设置的小通道可以形成单个空气出口，该空气出口可以成形为任一形状和尺寸。

上述系统的可选的控制和变化可改善性能。例如，风向和速度传感器可用来检测风速和方向以修正气流输出。辅助的节气门操纵阀或阀门可进一步控制来自空气开口的空气输出，或者提高或者减少特定区域的空气输出以改善性能。

风扇控制也可通过允许风扇的速度基于室外条件而改变从而改善性能，而能提高效率和电池寿命。

最终，输出喷嘴的角度也可调整以改善性能并且修正围绕空气流的方向。

可控环境系统的部件可结合成一单一的单元。例如大型框架，其包括合适的空气通道以传递空气屏障空气至空气屏障喷嘴和额外的用于鼓风机、过滤器、空气入口和空气调节部件以及可选的动力部件和控制元件的存储空间。替换地，框架和已调节空气喷嘴可为从其它部件伸出的。在该示例中，鼓风机、过滤器、空气入口和空气调节部件，以及可选地动力部件和控制元件可分离地装外罩，仅通过空气管路伸至容纳舱。

如图2-3中更详细地所示，框架通常为矩形，具有上至约2米的长度，优选地长至约1.5米，以及上至约2米的宽度，优选宽至约1米。在图2-3中所示的实施例中，随着框架元件310a和310c伸缩地滑入框架元件310b和310d可调节这些尺寸。为能够进行该调节，框架元件310a和310c的尺寸定为滑动地插入框架元件310b和310d。优选地，容纳框架元件310a和310c的框架元件310b和310d的开口具有密封元件，以使从中逸出的空气最少。

可替换地，该设计可为模块化的，因而可增加模块以以延长、缩短或另外改变整体尺寸和窗帘形状。本产品以可由市售的挤出硅或其它柔韧材料，例如橡胶制成以适应不同形状；这也允许窗帘折叠成旅行或运送所需的更小尺寸。

在另一实施例中，未示出，框架尺寸可通过使用褶皱部分而调整以允许框架的长度和宽度变得更适合与空气屏障322联用的容纳舱210的开口212。

框架310可相对较硬，并具有如上所述的适当放大特征，或者其可是柔韧的以使形状能基于用户需要或要求而修改。在优选的实施例中，框架形状自然地封闭最有效的空气流，然而非封闭的设计也可使用。

当空气屏障子系统300使用了相对高速的空气流将内部与环境空气隔离时，已调节空气子系统400使用低速空气来提供绕使用者头部的舒适的清洁空气云。

参见图5和图6，该已调节空气子系统400包括至少一个已调节空气递送单元440，该递送单元440设置和构造成绕位于该容纳区域中的人头部可调整地放置。该已调节空气递送单元440包括设置在柔性管道444上的至少一个已调节空气喷嘴442。此允许位于容纳区域中的该已调节空气递送单元440弯曲并移动，以满足使用者的要求。该空气递送单元440可以由用于美观和/或安全目的的薄透气织物盖446覆盖。该透气织物盖446也可以用于平衡从已调节空气喷嘴442中出来的空气流，以在使用者头部的两侧提供相等的空气流，由此提高该系统的效率。

在图5和图6的实施例中，相等的空气流产生在使用者头部的两侧上。我们发现此产生清洁空气合并流，其将外部环境与内部环境隔离。该合并的空气流在使用者的鼻子/嘴的紧前方产生清洁空气向上运动，以提供足够的用于呼吸的清洁空气。它也在鼻子/嘴的前方产生高压区，以防止污染空气与该清洁空气流混合。除了提供清洁空气屏障之外，这两股独立的空气流允许将较低水平的空气发射到头部两侧上，此也允许使用较低速的清洁空气，以提高用户的舒适度。由这两股独立的空气流提供的冗余也可以允许该子系统提供已调节空气，即使在头部一侧上的一组喷嘴被堵塞时也是如此。由于两股空气流连接到相同的已调节空气供应部，流到未堵塞喷嘴的气流会增加，以补偿被堵塞喷嘴。

此外，该已调节空气递送单元440可以使用一个或多个相对刚性的管道来代替上述柔性管道。

该已调节空气鼓风机420提供足够体积的已调节空气流，以提供来自至少一个已调节喷嘴的、在1英里/每小时和3英里/每小时的流速。参见图7，从框架310喷射的空气流318朝上以形成空气屏障322。本领域的普通技术人员将认识到，随着这些朝上的空气流318进一步从框架喷出并且大致汇聚在在框架上部一定距离处，则形成较低空气压力的区域，在如图7的322a所示。已经发现至少约0.5m/s的气流输出速度，优选约1m/s和更优选至少2m/s可形成稳定的空气屏障。同时，该空气屏障喷嘴314产生稳定的空气屏障322、已调节空气喷嘴442提供绕使用者头部的舒适的清洁空气云450。此确保了可能抽吸到容纳区域中的任意环境保持远离使用者呼吸的空气。

通过该已调节空气递送单元440向容纳舱210的内部214输送已调节空气450。内部214从而处于比周围环境大的气压以避免污染空气进入，保护放置于其中的婴儿220免受环境空气中的污染物影响。

已调节空气通过可替换的过滤器过滤。还可对已调节空气作其它改变，例如加热、冷却、加湿、干燥、阴离子和/或臭氧处理，发出气味以及类似的作用。可替换的过滤器优选地选择以过滤出过敏原、污染物以及类似物。代表性的过滤器列表非限制地包括碳过滤器、高效颗粒捕捉过滤器(“HEPA”过滤器)、静电过滤器以及类似装置。

虽然如图1中所示可控环境系统与婴儿车联用，它也可与其它容纳舱联用，例如摇篮车、婴儿座椅以及类似装置。例如，框架310可设置在平坦表面，例如地板或桌上，以及在由如图8所示框架限定的区域内设置婴儿座椅230。该框架提供空气屏障322，地板或桌提供容纳表面。

虽然图5－7的实施例示出了已调节空气递送单元440具有设置在使用者头部各侧上的多个已调节空气喷嘴，但是本领域普通技术人员会认识到，诸如已调节空气喷嘴均匀地沿该管道的长度设置或者单个连续狭孔基本上沿该管道的长度设置等可替换布置是可以的。

在图9－10所示的可替换实施例中，该空气递送单元440’使用单个已调节空气喷嘴442’，或者一套喷嘴设置在使用者头部附近。该构造提供了经过使用者脸部的相对低速的已调节空气450’，并且确保可以抽入容纳区域中的任意环境空气保持远离由使用者呼吸的空气。而且，从框架310发射的空气喷射流318被朝上导向以形成空气屏障322。

提供以上说明书和实施例来辅助对本文所公开的本发明的完全且非限定的理解。由于本发明的多个变型和实施例可以在不偏离于其精神和范围的情况下制成，所以本发明存在于所附权利要求书内。

Claims (15)

1.一种用于个人护理的便携式可控环境系统，所述系统适用于与儿童或婴儿车或摇篮车联用，所述便携式可控环境系统将儿童或婴儿与携带过量污染物、过敏原等类似物的周围空气隔离，包括：

a)已调节空气子系统，包括：

i)已调节空气递送单元，设置并且构造成可调节地绕位于容纳区域中的人头部放置，所述容纳区域包括设置在柔性管道上的多个已调节空气的喷嘴，至少一个已调节空气的喷嘴能够设置在所述人头部的任一侧上；

ii)空气调节器，连接到所述至少一个已调节空气的喷嘴，来自所述至少一个已调节空气喷嘴的流速在大约0.4米/秒和大约1.3米/秒之间；和

b)至少一动力源，操作地连接至所述已调节空气子系统；

其中，至少一个间隙设置并构造成将环境空气抽吸到所述容纳区域中，以为连续的所述空气屏障作补充；

所述间隙由框架和所述容纳区域之间的安装件提供。

2.如权利要求1所述的便携式可控环境系统，其中，来自所述至少一个已调节空气的喷嘴的流速在大约0.4米/秒和大约0.8米/秒之间。

3.如权利要求1所述的便携式可控环境系统，其中，所述已调节空气子系统包括可更换的过滤器。

4.如权利要求1所述的便携式可控环境系统，其中，所述已调节空气子系统包括用于调节选自加热、冷却、加湿、干燥、离子化、臭氧和发出气味中至少之一特性的至少一个部件。

5.一种用于个人护理的便携式可控环境系统，所述系统适用于与儿童或婴儿车或摇篮车联用，所述便携式可控环境系统将儿童或婴儿与携带过量污染物、过敏原等类似物的周围空气隔离，包括：

a)空气屏障子系统，包括：

i)框架，构造成限定容纳区域；

ii)至少一个空气屏障喷嘴，绕所述框架设置和构造，用于发射空气喷射流以产生远离所述框架定向的连续空气屏障；

iii)气流产生器，连接到所述至少一个空气屏障喷嘴；和

b)已调节空气子系统，包括：

i)至少一个空气屏障喷嘴，设置在已调节空气递送单元上，所述已调节空气递送单元设置并且构造成可调节地放置在位于所述容纳区域中的人头部附近；

ii)空气调节器，连接到所述至少一个已调节空气喷嘴，来自所述至少一个已调节空气喷嘴的流速在大约0.4米/秒和大约1.3米/秒之间；和

c)至少一动力源，操作地连接至所述空气屏障子系统和所述已调节空气子系统；

其中，至少一个间隙设置并构造成将环境空气抽吸到与所述至少一个空气屏障喷嘴相邻的所述容纳区域中，以为连续的所述空气屏障作补充；

所述间隙由所述框架和所述容纳区域之间的安装件提供。

6.如权利要求5所述的便携式可控环境系统，其中，所述框架的长度和宽度是可调整的。

7.如权利要求5所述的便携式可控环境系统，其中，所述容纳区域具有达大约1.5米的长度和达大约1米的宽度。

8.如权利要求5所述的便携式可控环境系统，其中，所述至少一空气屏障喷嘴包括多个空气屏障喷嘴，绕所述框架设置和构造，各所述空气屏障喷嘴用于以朝上方向垂直于所述容纳区域平面的30°范围内发射相应的空气喷射流，并且所述多个空气屏障喷嘴协作以产生从所述框架朝上定向的连续空气屏障。

9.如权利要求5所述的便携式可控环境系统，其中，所述框架大致方向为水平的，并且所述空气喷射流大致朝上定向。

10.如权利要求5所述的便携式可控环境系统，其中，所述已调节空气子系统包括可更换的过滤器。

11.如权利要求5所述的便携式可控环境系统，其中，所述已调节空气子系统至少包括用于调节选自加热、冷却、加湿、干燥、离子化、臭氧和发出气味至少之一特性的部件。

12.如权利要求5所述的便携式可控环境系统，其中，所述已调节空气递送单元包括设置在柔性管道上的至少一个已调节空气喷嘴，所述至少一个已调节空气喷嘴能够设置在所述人头部的每一侧。

13.如权利要求5所述的便携式可控环境系统，其中，所述已调节空气递送单元包括至少一个已调节空气喷嘴，设置并构造成放置在位于所述容纳区域中的人头部的顶部附近。

14.一种童车，包括设置和构造为容纳儿童的容纳舱、至少一开口和权利要求5的系统，其中所述框架绕所述至少一开口安装。

15.一种摇篮车，包括设置和构造为容纳儿童的容纳舱、至少一开口和权利要求5的系统，其中所述框架绕所述的至少一开口安装。

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