CN107297009A - 加湿面罩 - Google Patents

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Abstract

一种自给式重加湿面罩(1)，具有定位装置(6)，使得面罩能被支撑在用户(4)上的一个操作位置中。面罩具有被定形为模制的凸圆形面罩的壁(2)，被构造为从鼻子到下巴覆盖用户的面部。面罩具有环形周缘，被定形并构造为总体结构遵循用户面部轮廓，以连同用户的面部限定气窝(24)。面罩具有单个入口‑出口孔(8)，该孔(8)总体与使用中被用户的口所占据的位置相对，至少一个重加湿组件(9)位于入口‑出口孔中，以使得重加湿组件基本填充孔。重加湿组件包括波纹状吸湿性纸卷材(17)，卷材的轴线在流体流经入口‑出口孔的方向延伸。面罩优选地具有由非织造合成纤维片材制成的壁，非织造合成纤维片材被压模和热塑成凸圆形状。

Description

加湿面罩
本申请是于2009年12月9日提交的名称为“加湿面罩”的发明专利申请200980154328.6的分案申请。
技术领域
本发明涉及自给式(self-contained)加湿面罩中的改进.更具体地，本发明涉及独立于任何呼吸器设备而操作的自给式重加湿面罩(re-humidification mask).
背景技术
由于在干燥和冷的空气环境中——例如在空调房中——呼吸，致使疼痛的状况——例如在鼻手术或者对鼻、口和喉咙要求插管和引起创伤的手术后进行恢复时——更为加剧。
再者，在干燥和冷的空气环境(例如飞机环境)中旅行可促使鼻和喉咙的疼痛状况出现，或者加重现有状况。由于大体阻塞的鼻窦而引起的呼吸的困难，也会因暴露在干燥和冷的空气中而加重，并且已经发现，干燥的空气环境增加了鼻和喉咙内部通道感染的可能性.因此，长时间暴露在干燥空气环境下不仅加剧病人鼻和喉咙的手术创伤的疼痛，并阻止手术创伤的愈合，而且提高了一个旅行者的健康的鼻和喉咙受感染的风险.类似的评论适用于那些患有感冒和流感或者从感冒和流感中恢复的人，特别是当通过口呼吸是不可避免时，尤其是在睡觉时。
再者，医疗工作者和工业工人逐渐被要求佩戴面罩，不仅为了防止他们污染病人、食物和/或医疗设备，而且还为了保护他们免于遭受通过空气传播的疾病.因此，医疗工作者和工业工人常常被要求长时间佩戴保护面罩，无论是工作在空调空气环境中或干燥空气环境中.目前工人使用的许多面罩带有低流速细菌和/或病毒过滤器，在防止微生物通过过滤器的同时，这些面罩也造成了用户呼吸的困难和不舒适。再者，随着时间的流逝以及用户呼吸中湿气的累积，完整性以及由此过滤器的过滤效率会折中以及不可靠.
一种特别考虑了呼吸空气环境的加湿的面罩，利用了保湿垫，该保湿垫在使用之前通常浸透了水，以使得在使用中邻近保湿垫的空气被湿润，从而对经面罩吸入的空气提供加湿效果.这种类型的面罩在US4941467和US6375724中描述，并要求在使用面罩之前采用优选为消过毒的外部的湿气源浸透或填充加湿垫.用户面部附近外部供应的湿气源的长时间保留会带来保湿垫污染的可能，这是因为保湿垫在呼气和吸气期间持续保持潮湿.使用这种类型的面罩的另一个困难包括使用期间加湿垫的逐渐冷却，从而使得尽管将被吸入的空气是潮湿的，但是其明显不比周围空气暖和，尤其是在相对较冷的空气环境中.
另一种类型的面罩——例如在USRE36165EE1中描述的——被预期在寒冷天气中是有用的，通过使空气经过位于面罩内的高效热交换器，该面罩使用在前呼出的空气加热和加湿吸入空气.所述热交换器由多层金属筛网组成，呼出的热空气经过金属筛网，加热筛网，而筛网进而在进入的空气被吸入之前加热该进入的空气。随后呼出的空气中的水分在相对较冷的热交换金属筛网上凝结，并加湿进入的空气.然而，该装置被设计为重复使用，并且该装置的一个目的是提供加湿装置，该装置甚至可在洗碗机中被安全地清洗或者消毒.
US595173描述了包含一个容器的重加湿装置，该容器具有螺旋滚制的连续条形过滤纸，以完全填充由容器的横截面所限定的空间.然而该重加湿装置适合于飞行面罩，该面罩向用户分配加压的呼吸道流体，并且由于该原因而被经由不同导管连接至加压的呼吸道流体.
上文列出的一些面罩的使用不适合于已经经历鼻手术的病人.不仅因为这些面罩使人疼痛而难以使用户在睡觉期间舒适地佩戴，而且在长时间使用之后这些面罩变得很热而使得佩戴不舒适，并且在睡觉期间不能保持与用户面部的满意的接合。这些面罩也不适用于频繁旅行的人使用，这是因为这些面罩体积大，在旅行时携带不方便。不仅因为大规模制造这种供一次性使用的面罩费用极高，而且保安人员会阻止旅行者使用其中结合电线或金属筛网的面罩.
定义
在本说明书中的上下文中，术语“重加湿面罩”指的是从呼出空气中取出水分并通过蒸发使至少一些水分进入吸入的空气的面罩.
术语“自给式”指的是面罩在没有分立的湿气供应的情况下进行操作，使得吸入的空气的加湿是通过重加湿发生的.
发明目的
本发明的目的是提供一种可替代的加湿面罩，该面罩比目前可提供的面罩操作效率更高，并且至少部分缓解上述一个或多个问题.
发明内容
根据本发明，提供一种自给式重加湿面罩，具有定位装置，以使得所述面罩能够被支撑在用户上的一个操作位置中，所述面罩具有被定形为模制的凸圆形面罩的壁，该壁被构造为从用户的鼻子到下巴覆盖该用户的面部，所述面罩具有环形周缘，该环形周缘被定形并构造为总体结构遵循用户面部轮廓，以使得在使用中所述面罩的凸圆形状与用户的面部限定一个气窝，所述面罩具有单个入口-出口孔，该入口-出口孔总体与使用中被用户的口所占据的位置相对，并且至少一个重加湿组件位于所述入口-出口孔中，以使得所述重加湿组件基本填充所述孔，并且与用户的口和鼻开放连通，并在环境大气和所述气窝之间限定流体流通通道，其中所述重加湿组件包括波纹状吸湿性纸卷材，所述卷材的轴线在流体流经所述入口-出口孔的方向延伸.
本发明的另一个特征提供：所述入口-出口孔由粗短式管状支持件(squattubular holder)所限定，所述粗短式管状支持件由内套管和外套管组成，每个所述套管在其一个端部具有向外引导的凸缘，在所述面罩壁中切割的孔洞的外围在所述两个凸缘之间延伸，以将所述管状支持件支撑在所述面罩中，并且其中所述内套管和所述外套管具有构造，以支持受制于所述管状支持件内的所述重加湿组件。
本发明的又一个特征提供：所述面罩壁由非织造合成纤维片材制成，所述非织造合成纤维片材被压模和热塑成所述凸圆形状，其中所述入口-出口孔位于从所述面罩壁切割的孔洞中；所述非织造合成纤维片材包含相对低熔点的纤维和相对高熔点的纤维，所述压模被选择为在以下温度下进行，该温度被选择为使得在所述壁的最终形状中所述低熔点的纤维包住所述高熔点的纤维，并且其中最终形成的壁至少在一定程度上是透气的；所述凸圆形面罩由非织造合成纤维片材模制，所述非织造合成纤维片材具有100到150g/m2的重量，并且所述压模被执行以提供范围在0.5-3.0mm的壁厚度，优选地大约1.0mm.
所述面罩优选地具有环形等高线状周缘(endless contoured peripheraledge)，该周缘总体非平坦，并被构造为柔顺地将用户的面部与所述面罩相接合，所述面罩是适度刚性柔韧的，以提供合适的柔顺特性。还优选地是所述面罩的周缘具有柔软的、一般弹性的、环形的垫圈构造，以接合用户的面部.所述垫圈构造通常是由开孔或闭孔泡沫材料制成，所述材料例如合适的聚氨酯泡沫等.
所述重加湿组件的直径通常在10到80mm的范围，优选地在25-45mm的范围内.所述波纹状吸湿性纸的波纹高度优选地在0.1到2.5mm的范围，并且优选地大约0.5mm。所述重加湿组件的轴向尺寸的范围在8到25mm，优选地大约12mm.
在本发明的一个变型中，所述重加湿组件可包括微粒过滤器，该微粒过滤器包括适合于过滤细菌和/或病毒的静电材料.所述微粒过滤器可以被制成适合于按照N95、EN149和/或FFP3或较低的监管标准过滤微生物。微粒过滤器可以浸渍抗菌和/或抗病毒药物，例如硝酸银。
在本发明的另一个变型中，所述重加湿组件可包括浸渍有药物的垫。所述药物可以是至少一种香精油(例如薄荷油)，并且药物容器可以是易碎的，以使得所述面罩可以由用户浸渍药物.所述包含药物的容器可以是能够夹到或者旋到所述重加湿面罩上的附属物。重加湿面罩可以与包含用于浸渍所述面罩的垫的药物的容器一同封装。
所述重加湿组件可以包括吸湿性纸，例如作为湿-排放过滤轻质人工鼻(Humid-Vent Filter Light HMEF)售卖的纸、纤维素纸等。
为了更全面的理解本发明，将参考附图描述一个实施方案及其一些改型。
附图说明
图1是与用户头部(用虚线示出)关联示出的根据本发明的重加湿面罩的一个实施方案的立体图；
图2是为了形成图1中示出的重加湿面罩而模制的，并准备接收重加湿组件的空的面罩壁的立体图；
图3是图1中示出的本发明的实施方案的重加湿组件的分解图；
图4是图1中示出的重加湿面罩的侧视图；
图5是使用中的图1中示出的重加湿面罩的截面侧视图；
图6是示出了重加湿面罩的内部的重加湿面罩的后视图；
图7是重加湿面罩的俯视图；
图8是重加湿面罩的仰视图.
具体实施方案
在附图中示出的本发明的实施方案中，总体由数字(1)标识的可供一次性使用的自给式加湿面罩，具有模制的、凸圆形透气面罩壁(2)，面罩壁是被构造为装配在用户(4)的鼻和口上，并且从鼻延伸到下巴的类型.面罩被带子(6)保持在其位置，带子(6)优选地钩在用户耳朵周围.带子当然也可在头的后部延伸，带子的实际的构造与本发明不相关.带子可由任何合适的材料制成，甚至可以是由莱卡或其他低过敏材料制成.
面罩壁(2)优选地被压模，以形成硬化的但是刚性柔韧或柔软的，且因此可恰当地收缩的、透气的壁，该壁优选地具有大约1.0mm的壁厚度.用于压模制成面罩壁(2)的合成纤维片材具有一些熔点温度不同的混合的纤维.第一热塑性纤维的熔点温度比第二热塑性纤维高，通过将模具中的复合非织造纤维压制并加热至所构成的热塑性纤维的两个熔点温度之间的一个温度来模制面罩壁(2)。
因此，低熔点纤维熔解并绑住第一热塑性纤维，以使得一旦冷却后，所述片材被制成期望形状的面罩(2)，同时保持透气性。纤维可包括聚醚砜(PES)纤维，所述片材可具有大约120g/m2的重量和模制之前范围在2.4-3.2mm的厚度。通常，多个面罩可由单个片材同时模制，面罩壁将从已加工的片材中切割出来。
在从片材中切割面罩壁的同时，孔洞(8)同时在面罩壁中被切出，以接收总体由数字(9)标识的重加湿组件。
所述孔洞接收粗短式管状支持件(10)，该粗短式管状支持件(10)由内套管(11)和外套管(12)组成，其中每个套管在其一个端部(在该情况中是外端部)具有向外引导的凸缘(13、14)，以使得在面罩壁中切割出的孔洞的外围在两个凸缘之间延伸，并在两个凸缘之间被夹住.内套管和外套管可彼此摩擦接合，以保持在其操作位置；内套管和外套管可夹在合作位置；或者内套管和外套管可胶粘固定在一起.该布置使得面罩壁的边缘将管状支持件支撑在面罩中.
内套管和外套管还具有形式为在管状支持件的相对端部向内引导的凸缘(15、16)的构造，以支持受制于管状支持件内的重加湿组件的波纹状吸湿性纸卷材(17).内套管和外套管各自具有一个径向延伸的保持器(18)，用以通过一个中央增补物(19)将所述卷材保持在其操作位置，中央增补物(19)操作性地遮挡于卷材的正中心处所固有形成的轴向孔洞。
在此情况下，吸湿性纸包括再造的吸湿性纸产品.加湿组件(9)可以是湿-排放过滤轻质人工鼻(吉百克；乌普兰斯韦斯比，瑞典)等.在该情况中，加湿组件的操作直径是35mm；波纹高度0.5mm；加湿组件的轴向尺寸是10-12mm.当然，加湿组件通常是低呼吸阻力的。清楚地，卷材的轴线在流体流经入口-出口孔的方向上延伸。
面罩可具有环形等高线状周缘，该周缘总体为非平坦的，并被构造为柔顺地将用户的面部与面罩相接合，面罩是适度刚性柔韧的，以提供合适的柔顺特性。面罩的周缘具有柔软的、一般弹性的、环形的垫圈(20)，该垫圈(20)通常是开孔或闭孔泡沫材料——例如合适的聚氨酯泡沫——构成，以接合用户的面部。
径向向外延伸的凹口(21)被模制进面罩(2)的在操作上来说较上面的环形周缘内，并与其相交，以容纳鼻梁，并以此围绕佩戴者的鼻子.
在使用中，进行布置，使得加湿组件(9)位于用户(4)的口的对面，并与用户(4)的口开放连通.因此加湿组件(9)基本被定位在面罩(2)的圆形凸圆的中心。
在使用中，通过将用户(4)的口和鼻梁，脸颊的一部分和下巴的一部分围绕在面罩内，使得面罩(2)被定位在用户(4)的面部上，在口和鼻的上方.面罩(2)被促使与面部柔顺地接合，并与面部间隔开以限定用户面部和面罩(2)之间的气窝(24).凸圆形面罩(2)被模制，以使得在使用中用户(4)的唇部(22)不会接触加湿组件(9).
在使用中，呼出的空气经过重加湿组件，这样一来，热和水分被交给了吸收能力很强的重加湿组件.另一方面，吸入的空气被重加湿组件中暂时携带的所吸收的热和水分稍微地加热和加湿。
如上文指出的，重加湿组件还可包括平坦的微粒过滤器(25)，该微粒过滤器(25)包括静电材料，并被选择为适合于按照N95、EN149和/或FFP3监管标准过滤所选择的微粒，特别是微生物(例如细菌和病毒).该微粒过滤器可被置于与重加湿组件(9)内的波纹状吸湿纸卷材(17)相邻.
如图4示出的，凸圆形面罩可以是多层的，可包括适合于过滤微生物(例如细菌和病毒)的静电材料外层(26).疏水性材料层(27)可以设在面罩的内表面上，在可透气材料层上方，以使得静电材料层被保护免受用户呼吸的湿气影响.作为替代地，该疏水性材料层可以位于外静电层和内透气层之间.另一个印刷材料层(28)可以添加在面罩的外侧，用于美观或促销目的.
应了解，许多额外的特征可以加入本发明的重加湿面罩(1)。这些特征可以包括使用垫(30)，垫(30)可以浸渍药物(例如薄荷油)，并且位于重加湿装置(1)的内部的加湿组件(12)中，或者位于该加湿组件(12)的周围.可以提供成套工具，该成套工具包括本发明的自给式重加湿装置、包含药物的易碎容器、和垫。浸渍药物的垫随后可以插入或夹在面罩上.
本发明的重加湿面罩的凸圆限定了面罩和用户面部之间的气窝，该气窝较大于目前竞争装置所提供的气窝。因此本发明装置的加湿组件离用户的口和鼻比目前可提供的装置相对更远。
本发明的重加湿面罩可以在睡觉时舒适地佩戴.尤其值得注意的是：软的但是柔韧的面罩以及软且有回弹力的垫圈材料，连同无弹性的带子，给用户带来更舒适的体验。该面罩没有任何可能会引起不舒适或者甚至损伤的突起物.
再者，不同于目前可提供的面罩，本发明的重加湿面罩可制成一次性使用的且自给式的，而无需外部加压空气源、湿气和与其相关联的导管.本发明的重加湿面罩可紧跟时代趋势制成生物可降解的.本发明面罩的自给性质允许更方便的使用和更多的应用.本发明也比目前可提供的重加湿面罩相对便宜.
重要的是，比较目前可提供的面罩，本发明的重加湿面罩具有高流速，从而对于用户来说在佩戴时更容易呼吸。因此本发明提供的面罩可佩戴更长时间，帮助用户从手术治疗中恢复(或者即使是在飞机上旅行时)，或者帮助用户从任何涉及堵塞的鼻并因此通过口呼吸的疾病中恢复。
再者，本发明中的波纹状卷材纸的吸湿性质可作为干燥剂来发挥作用，从而从任何结合进面罩的细菌和/或病毒过滤器中吸去所累积的水分，因此提高了过滤效率和细菌和/或病毒过滤器的寿命。

Claims (12)

1.一种重加湿面罩(1)，具有定位装置(6)，以使得所述面罩能够被支撑在用户(4)上的一个操作位置中，所述面罩具有被定形为模制的凸圆形面罩的壁(2)，该壁(2)被构造为从用户的鼻子到下巴覆盖该用户的面部，所述面罩具有环形周缘，该环形周缘被定形并构造为总体结构遵循用户的面部轮廓，以使得在使用中所述面罩的凸圆形状与用户的面部限定气窝(24)，所述面罩具有单个入口-出口孔(8)，该入口-出口孔(8)总体与使用中被用户的口所占据的位置相对，并且至少一个重加湿组件(9)位于所述入口-出口孔中，以使得所述重加湿组件基本填充所述孔，并且与用户的口和鼻开放连通，其特征在于，所述重加湿组件包括波纹状吸湿性纸卷材(17)，所述卷材的轴线在流体流经所述入口-出口孔的方向延伸，并且所述重加湿组件包括中央增补物(19)，所述中央增补物操作性地遮挡于卷材中心处的轴向孔洞；所述重加湿面罩是自给式、一次性使用的重加湿面罩，所述重加湿组件在环境大气和所述气窝之间限定流体流通通道。
2.根据权利要求1所述的重加湿面罩，其中所述入口-出口孔由粗短式管状支持件(10)所限定，所述粗短式管状支持件(10)由内套管(11)和外套管(12)组成，其中每个所述套管在其一个端部具有向外引导的凸缘(13、14)，在所述面罩壁中切割的孔洞(8)的外围在所述两个凸缘之间延伸，以将所述管状支持件支撑在所述面罩中，并且其中所述内套管和所述外套管具有构造(15、16、18)，以支持受制于所述管状支持件内的所述重加湿组件。
3.根据权利要求1或2所述的重加湿面罩，其中所述面罩壁由非织造合成纤维片材制成，所述非织造合成纤维片材被压模和热塑成所述凸圆形状，所述入口-出口孔位于从所述面罩壁切割的孔洞中。
4.根据权利要求3所述的重加湿面罩，其中所述非织造合成纤维片材包含相对低熔点的纤维和相对高熔点的纤维，所述压模被选择为在以下温度下进行，该温度被选择为使得在所述壁的最终形状中所述低熔点的纤维包住所述高熔点的纤维，并且其中最终形成的壁至少在一定程度上是透气的。
5.根据权利要求3或4所述的重加湿面罩，其中所述凸圆形面罩由非织造合成纤维片材模制，所述非织造合成纤维片材具有100到150g/m2的重量，并且所述压模被执行以提供范围在0.5-3.0mm的壁厚度。
6.根据前述权利要求任一项所述的重加湿面罩，其中所述面罩具有环形等高线状周缘，该周缘被构造为柔顺地将用户的面部与所述面罩相接合，所述面罩是适度刚性柔韧的，以提供合适的柔顺特性。
7.根据前述权利要求任一项所述的重加湿面罩，其中所述面罩的周缘具有柔软的、一般弹性的、环形的垫圈构造(20)，以接合用户的面部。
8.根据前述权利要求任一项所述的重加湿面罩，其中所述重加湿组件的操作直径在10mm到80mm的范围内。
9.根据前述权利要求任一项所述的重加湿面罩，其中所述波纹状吸湿性纸的波纹高度在0.1mm到2.5mm的范围内。
10.根据前述权利要求任一项所述的重加湿面罩，其中所述重加湿组件的轴向尺寸的范围在8mm到25mm。
11.根据前述权利要求任一项所述的重加湿面罩，其中所述重加湿组件包括浸渍有药物的垫(30)。
12.根据权利要求11所述的重加湿面罩，无论何时总是与包含用于浸渍所述面罩的垫的药物的容器一同封装。
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