CN112336902A - 感染患者用的肩携复用式吸入气体过滤呼出气体消毒器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种感染患者用的肩携复用式吸入气体过滤、呼出气体消毒器，属医疗器械技术领域，用于解决感染了呼吸系统传染性病毒的患者，在过滤其吸入气体中病毒的同时，有效杀灭其呼出气体中的病毒以阻断其传播途径的问题。具体包括面罩、气道导管和肩携体三部分，面罩由硅胶按面部形状成型，用于覆盖于患者口鼻处，气道导管用于排出呼出气体至肩携体，肩携体用于杀灭呼出气体中的细菌和病毒，肩携体外形为与肩前相适应的微弧形，由上到下依次包括上储气室、消毒盒、过滤盒、下储气室和出气过滤口，出气过滤口设有向外的单向软胶片呼气阀门。本发明所述装置可以有效杀灭病毒，避免患者戴口罩时，病毒再被吸入肺内，防止患者加重病情并促进治愈。

Description

感染患者用的肩携复用式吸入气体过滤呼出气体消毒器

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，具体涉及一种适用于感染患者用的肩携复用式吸入气体过滤、呼出气体消毒器。

背景技术

在本次及以往预防和抗击呼吸系统传染性疾病的过程中，如新型冠状病毒(2019-nCoV)，采取的主要措施为：

⑴隔离：一旦发现疫情，迅速采取居家、人与人之间的距离、停工停产、禁止出行、甚至封城封国，以此阻断病毒的传播途径，但造成的经济损失巨大。

⑵环境消杀：采用消毒液对居室、餐厅、场所和街道等通过喷洒消毒液杀灭附着在物体和空气中的病毒，以杀灭传染源，但环境消杀的空间有限，其效果并不彻底。

⑶疫苗注射和药物：将灭活病毒产生的抗原注入人体内，刺激机体免疫系统产生抗体，使人体对侵入人体的病毒产生免疫力而不受侵害。这种方法虽然有效，但一是制作疫苗所需时间较长，多是疫苗制作出来了疫情已经结束，很难发挥及时的现实作用；二是病毒的变异很快,使疫苗和西药的单一靶点、单一作用机制发挥效果有限。

⑷口罩防护：在呼吸系统传染性疾病预防和治疗领域，佩戴口罩的方式是最常用、最现实，也是目前最有效的方法。但这种方法只是把吸入和呼出气体中的病毒阻隔在口罩的内外面，以防止病毒吸入肺内，或被排入到大气中而避免传染他人，但并不能直接杀死病毒。尤其是对感染的患者，病毒被阻隔在口罩内面，反复的回吸会导致病毒在患者肺内积聚，久之成为病毒的培养基，进而加重病情。而且口罩为一次性，使用时间短，消耗巨大。

近来有研究认为，常规口罩产品既不经济也不环保，理想的解决方案是研制可循环利用的口罩。以色列理工学院的科研人员，研发出新型的充电口罩，实现了这一目的。路透社2020年6月17日报道称，这款“充电口罩”外观上与普通的N95口罩大致相同，差别在于口罩侧面多了一个USB接口，可接入标准规格的手机充电线。一旦连上电源，口罩内的发热装置可使口罩的表面温度升高至70℃，半小时后，口罩表面的细菌、病毒就会被高温消杀干净，但在充电时不能使用。

发明这种充电消毒口罩的主要目的是解决重复使用问题，且不能带电使用，否则会严重烫伤皮肤，而佩戴期间仍旧没有消毒作用。因此，佩戴该口罩期间，其预防病毒传染的作用仍为阻断传播途径，而不能杀灭病毒。佩戴时是否严密是一方面的问题，更为重要的是感染患者在使用期间，阻隔在口罩内面的呼出气体中的病毒，仍旧存在回吸肺内、形成恶性循环而加重病情的弊端。

综上所述，目前国内外用于抗疫的措施均存在一些缺陷和不足，尤其是对感染的患者。具体不足之处总结如下：

1.口罩的阻隔效果并非100％，一般佩戴的N95口罩，其阻断率为95％，意味着还有5％的病毒能透过口罩进入人体的呼吸系统。

2.滤过率与口罩的佩戴方法有关：口罩佩戴不恰当，含有病毒的空气则容易从口罩两侧的鼻唇沟及两颊漏气处而吸入肺内。

3.患者呼出气体中的病毒不能排出体外，容易被回吸入肺内而加重病情：黏附在患者佩戴的口罩内面的病毒由于并未被杀灭，在患者吸气时部分又被吸入肺内，使肺内的病毒含量增高，久之成为病毒的培养基而大量繁殖增生，加之患者因受病毒浸扰致机体抵抗力下降，则有加重病情的危险。

4.使用时间短：口罩使用时间多为一次性，最长2天则不能再用，使之消耗巨大。

发明内容

本发明提出了一种感染患者用的“肩携复用式吸入气体过滤、呼出气体消毒器，目的在于，研发能够彻底杀灭患者呼出气体中病毒的专用设备。具体的说，用于解决：1)传统口罩只是阻隔病毒的传播途径而并未杀死导致传染病的病毒的问题；2)感染患者呼出的大量病毒被阻隔在口罩内面，成为病毒的培养基而加重病情的问题；3)资源消耗巨大的问题。

本发明由面罩、气道导管和肩携体(即呼出气体消毒器)三部分组成。肩携复用式“吸入气体过滤、呼出气体消毒器”适用于感染了呼吸系统传染性疾病的患者，患者佩戴面罩，呼气时，通过气道导管将患者呼出的气体排入肩携体内，通过含有弘通纳米银消毒液的消毒层时，菌和病毒被吸附在活性炭表面的消毒液中杀灭；如气体中仍有病毒未被杀灭，而后再通过纳米矿石活性炭层过滤剩余病毒，细菌病毒被阻隔在过滤盒中，随着时间的延长或在使用后的清洗、消毒过程中被杀灭；最后呼出气体才排入到大气中，从根源上消除导致传染病的病毒。吸气时，通过位于面罩部位的进气过滤口，阻止患者将气体中的病毒进入呼吸系统，阻断其传播途径，进而在防止患者加重病情的同时，提高治愈率。

具体技术方案如下：

本发明包括面罩、气道导管，和肩携体三部分，

其中，所述的面罩由硅胶按面部形状成型，用于覆盖于患者口鼻处，包括进气过滤口和出气口，所述进气过滤口由外向内依次为外罩、过滤网、活性炭层、过滤纸、向内的单向软胶片吸气阀门；

所述的气道导管用于排出呼出气体至肩携体，气道导管一端通过出气口与面罩相连，另一端与肩携体相连，其中与面罩相连处设有向外的单向软胶片呼气阀门；

所述的肩携体用于杀灭呼出气体中的细菌和病毒，呈与肩前相适应的微弧形，由上到下依次包括上储气室、消毒盒、过滤盒、下储气室和出气过滤口，出气过滤口设有向外的单向软胶片呼气阀门；上、下储气室用于呼出气体的排放缓冲，以保障呼吸畅通；消毒盒用于吸附并杀死气体中的细菌和病毒；过滤盒用于吸附阻隔未被杀灭的细菌和病毒；消毒盒和过滤盒的载体均为活性炭颗粒，消毒盒中的活性炭颗粒浸有饱和弘通纳米银消毒液；过滤后的气体排入到下储气室中，最后经过位于肩携体侧壁下方的出气过滤口排出到大气中。

进一步的，所述面罩的上部两侧设有护目镜卡口，用于必要时安装护目镜。

进一步的，所述的活性炭采用纳米活矿石活性炭。

进一步的，所述肩携体中的消毒盒为1个或多个，且依次上下排列。

进一步的，所述肩携体中的过滤盒为1个或多个，且依次上下排列。

进一步的，所述面罩、肩携体均采用医用聚丙烯(PP)材料制成，可用水冲洗，消毒后反复使用。

本发明的创新点：快速杀灭患者呼出气体中的病毒、有效阻断传播途径，可反复多次使用，是有效防止患者病情加重和疫情扩散的重要措施之一。

⑴有效杀灭感染患者呼出气体中的病毒：本品可及时有效杀灭患者呼出气体中含有的病毒，对细菌、病毒的抑杀率达99.9％以上，且无任何毒副作用，不挥发，不溶出，对环境无污染。防止患者因病毒的回吸而加重患者病情、促进患者治愈，并能有效杀灭传染源、阻断传播途径，发挥控制疫情发展的作用。

⑵可长期反复使用：呼出气体消毒过滤器为个体性用品，采用的材料均为医用聚丙烯塑料，所有部件较为坚固耐用，拆装方便，各部件冲洗晾干后，重新注入消毒剂后有效期可维持7天，可长期使用，并备有消毒盒和过滤盒，以备更换。

⑶呼吸畅通、无憋气感：肩携式消毒过滤器之所以能保持呼吸通畅，是因为：①消毒过滤器主体附着在肩前部，距口鼻的路程短，有效缩短了气道导管的长度而减小了呼气阻力；②消毒层为吸附有纳米银消毒液的活性炭颗粒，该层虽较厚但颗粒之间存在间隙，当气体在其间呈折线穿行时，其中的病毒、细菌被吸附在表面的消毒膜里杀灭，但不影响气体的通过，故在消毒的同时仍能保持较好的空气通透性；③消毒器内设有上、下储气室，储气室存储的是患者在吸气的时间段，上储气室内等待消毒的气体，在呼出气体余压的作用下，仍在持续不断的通过消毒盒和过滤盒而进入下储气室，进而有利于减轻呼气时的阻力。

⑷自然动力呼吸：呼出气体消毒过滤器，全系统均为患者通过自己的自主呼吸运动完成，除能有效增加肺功能之外，由于没有辅助动力、如电动助力，故没有由于因断电而导致呼吸不畅的风险。

⑸制作简单、价格低廉、使用方便。

有益效果

肩携复用式“吸入气体过滤、呼出气体消毒器”综合作用的结果，除了有效杀灭患者呼出气体中的病毒，消灭传染源、阻断传播途径之外，尚避免了患者戴口罩时，将阻隔在口罩内面呼出气体中的病毒，再被吸入肺内，进而防止患者加重病情、促进治愈。

附图说明

图1、面罩结构示意图；

图2、面罩与气道导管连接示意图；

图3、进气过滤口爆炸图；

图4、肩携体爆炸图；

图5、肩携体内部结构示意图；

图6、向外的单向软胶片呼气阀门爆炸图。

其中，1、面罩，1-1、进气过滤口，1-1-1、外罩，1-1-2、过滤网，1-1-3、向内的单向软胶片吸气阀门，1-1-4、活性炭层，1-1-5、过滤纸，1-2、出气口，2、气道导管，2-1、向外的单向软胶片呼气阀门，3、肩携体，3-1、进气口，3-2、上储气室，3-3A、消毒盒，3-3B、消毒盒槽，3-4、过滤盒，3-5、下储气室，3-6、出气过滤口，3-7、出气过滤口向外的单向软胶皮阀门。

消毒盒槽。

具体实施方式

通过设在面罩上的单向软胶片阀门，将吸入和呼出的气体分流。

1.感染患者吸入气体过滤：感染患者吸气时，产生的负压使位于面罩两侧口鼻水平的向内单向软胶皮吸气阀门向内开启,同时使设在面罩下颌水平的向外单向软胶皮呼气阀门关闭，迫使来自外界的空气经活性炭层过滤后吸入。过滤层采用纳米活矿石活性炭，有很强的过滤和吸附作用。

2.感染患者呼出气体的消毒过滤：感染患者呼气时，产生的压力使位于面罩下颌水平的向外单向软胶皮呼气阀门开启，同时使面罩两侧的向内单向软胶皮吸气阀门关闭，迫使含有病毒或细菌的呼出气体通过气道导管排入消毒器，经宏通纳米消毒液活性炭层消毒，以及活性炭过滤层过滤后排入外界。消毒盒和过滤盒可以设置一个，或者多个，对于包括多个消毒盒和多个过滤盒的情况，消毒盒和过滤盒的位置可交换，一种设备可满足多用途和不同人群的使用需求。

3.肩携体设有上、下储气室，消毒和过滤层载体均为活性炭颗粒，消毒层活性炭系喷洒消毒液使之附着在活性炭表面，活性炭之间仍存有间隙，保证了通气性。加之肩携体位于肩部前面，气道导管路程短，均保证了患者呼吸的通畅程度。

4.面罩、肩携体各部件均采用医用聚丙烯(PP)材料制成，载体为矿石活性炭，上述组件均可用水冲洗，消毒后反复使用。

5.使用后维护：

⑴每天使用后净水冲洗，晾干后，用75％的酒精擦拭消毒面罩内外、尤其是面罩内。用洁净塑料袋包装，悬挂于室内阴凉通风处，第二天即可继续使用。

⑵每周清洁肩携体一次，分别将消毒盒和过滤盒取出，与面罩、气道导管、肩携体一起用净水冲洗干净晾干，向消毒盒内的活性炭喷洒弘通纳米银消毒液，在喷洒过程中要不断晃动，使活性炭表面均匀喷涂消毒液并防止黏在一起，以保持活性炭有效消毒面积。每消毒一次，有效期可维持一周。

⑶将消毒盒和过滤盒按照原位置放回，插紧密封。气道导管上端连接面罩的出气口，下端连接肩携体进气口，检查各处无破损漏气，即可使用。

⑷长期使用后，如消毒盒和过滤盒插接不严，可更换备用盒。

⑸每套使用寿命可达一年之久。

⑹弘通纳米银消毒液、消毒盒和过滤盒用完后，可联系厂家购买。

注意事项：

1.佩戴前准备：选好适合于自己型号的面罩，检查是否有破损和漏气之处。方法：用纸巾盖严肩携体出气口，用力持续吹气，有明显憋气和阻力感即可。

2.将肩携体装入肩携体兜内，绑缚带绑缚于肩前，戴好面罩，试用呼吸畅通即可。

Claims (7)

1.感染患者用的肩携复用式吸入气体过滤呼出气体消毒器，其特征在于：包括面罩(1)、呼气气道导管(2)，和肩携体(3)三部分，

其中，所述的面罩(1)由硅胶按面部形状成型，用于覆盖于患者口鼻处，包括进气过滤口(1-1)和出气口(1-2)，所述进气过滤口(1-1)由外向内依次为外罩(1-1-1)、过滤网(1-1-2)、活性炭层(1-1-4)、过滤纸(1-1-5)、向内的单向软胶片吸气阀门(1-1-3)；

所述的气道导管(2)用于排出呼出气体至肩携体(3)，气道导管(2)一端通过出气口(1-2)与面罩(1)相连，另一端(2-2)与肩携体(3)相连，其中与面罩(1)相连处设有向外的单向软胶片呼气阀门(2-1)；

所述的肩携体(3)用于杀灭呼出气体中的细菌和病毒，呈与肩前相适应的微弧形，由上到下依次包括进气口(3-1)、上储气室(3-2)、消毒盒(3-3A)、消毒盒槽(3-3B)过滤盒(3-4)、下储气室(3-5)、出气过滤口(3-6)，出气过滤口(3-6)设有活性炭过滤层和向外的单向软胶片呼气阀门(3-7)；进气口(3-1)与气道导管(2)连接，上、下储气室用于呼出气体的排放缓冲，以保障呼吸畅通；消毒盒(3-3A)用于吸附并杀死气体中的细菌和病毒；过滤盒(3-4)用于吸附阻隔未被杀灭的细菌和病毒；消毒盒(3-3A)和过滤盒(3-4)采用抽屉式设计，通过轨道置于肩携体(3)内部，消毒盒(3-3A)和过滤盒(3-4)的上、下面为网状结构，消毒盒(3-3A)和过滤盒(3-4)内置载体均为活性炭颗粒，消毒盒(3-3A)中的活性炭颗粒浸有饱和弘通纳米银消毒液；过滤后的气体排入到下储气室(3-5)中，最后经过位于肩携体(3)侧壁下方的出气过滤口(3-6)排出到大气中。

2.根据权利要求1所述的感染患者用的肩携复用式吸入气体过滤呼出气体消毒器，其特征在于：设置了呼出气体气道接口(2-2)用于紧密连接气道导管(2)和肩携体进气口(3-1)。

3.根据权利要求1所述的感染患者用的肩携复用式吸入气体过滤呼出气体消毒器，其特征在于：肩携体(3)中的消毒盒为1个或多个，且上下排列。

4.根据权利要求1所述的感染患者用的肩携复用式吸入气体过滤呼出气体消毒器，其特征在于：肩携体中的过滤盒为1个或多个，且上下排列。

5.根据权利要求1所述的感染患者用的肩携复用式吸入气体过滤呼出气体消毒器，其特征在于：面罩、肩携体均采用医用聚丙烯(PP)材料制成，可用水冲洗，消毒后重复使用。

6.根据权利要求1所述的感染患者用的肩携复用式吸入气体过滤呼出气体消毒器，其特征在于：所述面罩的上部两侧设有护目镜卡口，用于必要时安装护目镜。

7.根据权利要求1所述的感染患者用的肩携复用式吸入气体过滤呼出气体消毒器，其特征在于：所述的活性炭采用纳米活矿石活性炭。

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