CN210384624U - 用于阻断经飞沫传播如新冠状病毒疾病传染的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于阻断经飞沫传播如新冠状病毒疾病传染的装置，该装置包括化学杀菌消毒单元、物理杀菌消毒器、空气过滤器、头罩及其他辅助单元，该装置各个单元的不同的组合能够实现两种工作状态：正压工作态和负压工作态；正压工作态时头罩内充满杀菌消毒后的空气，且压力高于环境压力，适于那些工作在有感染可能性的环境中的健康人员；负压工作态时头罩的内压低于环境压力，使用者呼出的空气经过杀菌消毒后排入环境，适于对疑似感染病人或确诊传染病人使用。本实用新型经过直接杀菌消毒来减少局部环境中细菌病毒浓度的装置，从源头上除去细菌病毒，将细菌病毒杀死在扩散之前，保护不得不于此环境中工作的健康的人员及促进病人恢复过程。

Description

用于阻断经飞沫传播如新冠状病毒疾病传染的装置

技术领域

本发明涉及的是用于阻断或减少传染病交叉感染的空气杀菌消毒装置，特别适于阻断或减少经病人飞沫传播的疾病如新冠状病毒Covid-19疾病传染的装置。

背景技术

病毒性感冒、SARS和当前的新型冠状病毒肺炎疾病疫情中，普遍接受的流行病传染的机理主要通过病人咳嗽、喷嚏及言语中的口腔飞沫来传播病毒–下述文字中呼出具有同样的含义。借助吸气进入呼吸道系统、触碰过有病毒界面的手部与眼膜鼻口腔膜等的接触及健康人与病人的直接接触等渠道新病人传染感染的主要渠道。病人喷出的飞沫中的大颗粒一般很快可以落地，而含有50-200纳米病毒的细小喷沫形成气溶胶，随着空气漂移，极容易被他人吸入呼吸系统或经碰触到粘膜而被传染。术语：雾化或气溶胶,指0.002μm到100μm颗粒悬浮分散于空气中形成的稳定的分散体系。多数病毒属于极易形成气溶胶的纳米颗粒，且在空气中维持随流漂移状态，在其失去活性前具有传染性。正因为此类特性，大多数病毒性传染病的快速扩散是通过空气传播的。如何阻断这类传染是一直没有解决好的问题。无论是经呼吸道传染还是经触摸身体粘膜传染，其活性病毒的来源目前为止主要是病人的经咳嗽、喷嚏或言语时带出的喷沫，尽管科学的报道人体的粪便中病毒蛋白质检测阳性，但目前尚未由通过与此类病毒传播渠道而传染人的报道：如苍蝇成为报道传染人的媒介的报道尚未见诸于科学报道。

流行病流行期内，目前在与具有传染可能性的病人的接触中，健康的工作人员的保护是很简单的口罩，如交通部门中对于可疑病人的检测人员、对可疑传染病人的监管管理人员如警察及其他普通执法人员、医院内的病人接诊人员及政府机关与群众直接接触的服务人员等都使用口罩来企图阻断此类疾病的传染。他们的保护措施是不足的，尤其是应对病毒流行期内的疫情，即使是使用N95/N99口罩的医护人员，此类保护也是不足以达到阻断传染的效果。原因是即使N99口罩，自身过滤病毒的效果也不是100%，而且其性能随着使用时间延长而降低，而医护人员长时间于污染的环境中，当其体内病毒积累的浓度超越人体自身能力所能够消杀的病毒的浓度后，疾病的传染及发作是必然的，这也是为什么此次新冠状病毒Covid-19的疫区中心湖北武汉有上千人的医护人员传染此病的根本原因。

在居家自我观察的可疑人员或由于医疗资源拥挤而在家自我隔离的轻度或中度症状患者，由于没有可以使用的良好的杀菌消毒的装置，只能戴简单的口罩，使得他们的家人处于被感染的危险中；而实际上不少这样的例子在自己确诊时已经将家人传染了，加重了医疗资源的负担。如何阻断此类传染，目前的措施除了开窗通风外没有任何更好的措施。

即使是具有医护级别高级防护服保护的专业工作人员，他们在长时间的工作过程中，由于工作环境中的病毒浓度高，长时间接触的累积作用，不少人也有被传染的。

另外在传染病人存在的环境中，集中空调除了按照高级别洁净室设计的单向流空调外是一无用处而有百害。病人排出的飞沫中的含有病毒粒子的气溶胶随着空调的气体流动，集中空调有可能成为病毒局部区域大规模传播的渠道。

在此类传染病的防控及治疗的过程中，到目前为止尚无特效药、尚无疫苗的情况下，所有的治疗都是对症施药，采取各种措施延长病人的生存时间，给病人自身的免疫系统更多的机会来杀毒，并将副作用降低。对于经呼吸道和粘膜传染的疾病来讲，咳嗽、喷嚏及言语排出含有病毒的喷沫是人体主动抗击病毒的主动反应，是一种有效的降低体内病毒浓度的方法，如果不能及时消毒，在空气中飘荡喷沫和/或微细的气溶胶，在病毒失活前不仅污染环境中的物理固体界面，传染于此环境中工作的健康人员如医护人员或亲属，同时病人吸入此类空气，无疑是增加了体内的病毒的浓度，使得本来可以减轻了的病情因为自身传染自己而不得恢复，结果是减缓的病人的康复时间，甚至于在如此环境中反复感染使得本该可以恢复的患者的病情加重。要求病人戴口罩，从减少病人喷沫对环境空气的污染，降低环境空气中病毒浓度来讲，是合理的，但是口罩的使用，无疑降低了病人经过咳嗽、喷嚏及言语排出喷沫进而排毒的能力。唯有从源头上杀毒，即将病人排出的喷沫中的病毒杀死，改善环境空气的质量，才可以即保护于此环境中工作的健康人员如医护人员和家属，阻断或减少他们被传染的机会，又能充分利用病人自身的经咳嗽、喷嚏即言语的排毒能力，加速病人的恢复，提高医疗资源的利用率。目前市场上急需此类产品。

类似的情况不在少数，所有的措施都是被动式的应对：减少与空气中的病毒接触及确诊病人的接触为主。目前没有一种装置是通过直接的主动的杀菌消毒来阻断或减少上述情景中病毒的传播即疾病的传染的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于阻断或减少经病人飞沫传播的疾病如新冠状病毒Covid-19传染的装置，该装置是通过直接的主动的杀菌消毒来阻断或减少所述情景中传染的。该发明为克服上述缺陷提供了一种经过直接杀菌消毒来减少局部环境中细菌病毒浓度的装置，进而从源头上除去病毒，将病毒杀死在扩散传播之前，实现空气的局部杀菌消毒，保护不得不于此环境中工作的健康的人员及促进病人恢复过程。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种用于阻断经飞沫传播如新冠状病毒疾病传染的装置，该装置包括由气液混合器、气液分离器、液体泵、杀菌消毒液、集液器等组成的化学杀菌消毒单元、物理杀菌消毒器、空气过滤器、头罩及其他辅助单元，该装置各个单元的不同的组合能够实现两种工作状态：正压工作态及负压工作态，

正压工作态时头罩内充满杀菌消毒后的空气，且压力高于环境压力，特别适于那些工作在有感染可能性的环境中的健康人员，确保他们吸入空气的质量，阻断通过呼吸传染路径；

负压工作态时头罩的内亚低于环境压力，使用者呼出的空气经过杀菌消毒后排入环境，尤其适于对疑似感染病人或确诊传染病人使用，以便于减少空气内的细菌或/和病毒浓度，提高他们及周边人员吸入空气的质量，减少病人再吸入由他们排出的含病毒飞沫而污染的空气及由此带来的病人自身的再传染，进而提高病人恢复的速度，缩短住院时间。

负压工作态时，装置中包含头罩、空气过滤器、物理杀菌消毒器、由气液混合器、气液分离器、液体泵、杀菌消毒液、集液器等组成的化学杀菌消毒单元及用于连接上述部件的多个管道，所述气液分离器中盛装杀菌消毒液，所述头罩、空气过滤器、物理杀菌消毒器依次通过管道连通，所述物理杀菌消毒器又通过管道连通所述气液混合器；

所述集液器连通所述气液分离器，所述气液分离器、液体泵以及气液混合器依次通过管道连接构成闭合回路，所述集液器的上方为气体出口，头罩的下方为气体进口。

所述集液器的上方的气体出口处还可以通过管道连接气体增压器、空气过滤器或者物理杀菌消毒器，以达到使用设定的洁净级别。

所述头罩包括头罩主体、单向阀、弹性孔体及出口，所述头罩主体由透明材料如透明塑料制成；所述弹性孔体由弹性材料制成，与主体形成气密结构，且与使用者脖子部位形成气密结构，所述单向阀和可以置于主体或弹性孔体的合适的位置，在负压操作系统中，单向阀的安装方向起到环境空气单向进入头罩而阻止使用者呼气直接进入环境的作用。通过调整单向阀的安装方向，同样的头罩可以控制气流从罩内流向环境空气中，用于正压操作系统以避免健康的使用者吸入环境空气被传染。

优选地，所述头罩内部根据需要可以加上一些支撑结构，此类罩内支撑与主体的内壁相结合，与使用者头部相接触，结合弹性孔体与脖子的紧密接触，起到稳定头罩的作用。

优选地，所述头罩主体的材料是透明塑料，且可以注塑成型的材料，所述弹性孔体的材料采用橡胶乳胶及塑料膜等，可以直接经模具加工成型。

优选地，所述头罩设有U型管一样的结构，以显示头罩内部的压力。

优选地，所述空气过滤器采用袋式、框架式或圆片式结构，优选地，过滤器具有过滤0.3μm粒子的过滤效率达到99.9%，更为优选地过滤器对0.2μm粒子的过滤效率达到99.5%或更高。

或者采用初级粗过滤及中/高两级甚至于初中高级空气过滤器三级串联使用。该过滤器的材料采用滤布、滤纸、玻璃纤维、HEPA或ULPA。

优选地，所述物理杀菌消毒器包括进气罩、紫外灯座、紫外灯、消毒室，所述进气罩包括上端进气口、壳体及内腔，所述内腔用于分流及容纳紫外灯的连接导线；所述紫外灯座由紫外灯接口及导流孔组成，所述紫外灯与紫外灯座通过螺丝连接或胶粘剂粘结；所述消毒室由壳体、内腔体、消毒室内壁的反射铝箔及气体出口组成。

优选地，杀菌消毒器采用合适功率的紫外灯为UVA、UVB臭氧或产生臭氧UVC、UVD紫外消毒灯，更为优先选择的是UVC紫外灯。

所述气液混合器优先选用文丘里管式。

优选地，所述杀菌消毒液为具有细菌消毒作用的溶液，通过氧化作用杀死病毒或改变溶液酸碱度使其高于9或低于5使病毒失活的化学物质或它们与水或气体合适的溶剂的混合物。

优选的，各种盐如氯化钠氯化钾与水的混合液可以用作杀菌消毒液。

优选地，常用的化学试剂：次氯酸钠/钾、高锰酸钾、氢氧化钠/钾、碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钠、氯化钾、乙酸、丙酸、盐酸硫酸及硝酸等配制的合适浓度的水溶液，使用此类溶液可以直接杀死液体收集到的病毒或使其失活，且经过气液充分混合，病毒颗粒与液体接触后即使之以液滴的形式存在，或被液滴裹挟后形成较大的液滴，便于集液器收集，进而提高杀菌消毒的效率。

为增强气液的接触作用，此类杀菌消毒溶液中可以加入合适的表面活性剂如阴离子、阳离子、两性粒子表面活性剂及非离子表面活性剂，优选地是非离子表面活性剂和两性表面活性剂，更为优选地是非离子表面活性剂如脂肪醇聚环氧乙烷醚和/或长链烷基酚聚环氧乙烷醚等。不同的环境可以选用不同的化学物质，对于多数应用场合，次氯酸钠、乙酸、氢氧化钠和/或碳酸氢钠/碳酸钠的水溶液即可满足。使用氢氧化钠溶液时，该溶液除了杀菌消毒的作用外，还可以吸收使用者呼出的二氧化碳。优选的酸碱溶液的pH值低于5或大于9，更为优选的是不高于3或不低于 11。优选的杀菌消毒液的使用温度是室温，如果在污染特别严重的环境中使用，其使用温度也可以高于室温，以达到更好的杀菌消毒效果。

气液混合器如果选用文丘里式的，在市场上有各种各样规格型号及各种各样材料制成文丘里式射流泵可供选择以满足所使用的溶液对材料的要求及整个装置对混合器混合效果及吸入气体速度的要求；

所述液体泵采用管道泵、磁力泵、隔膜泵或离心泵等。优选的是磁力泵或管道泵，泵的扬程和流量需要与气液混合器的需求相配合，其材料需要与选用的消毒液相配合；气液分离器及集液器属于常用的化工设备，同样可以直接从市场上选购，如集液器可以采用填料塔式的，在收集液体的同时，进一步强化气液接触以进一步除去遗漏的可能存在于气体中的残余病毒。

负压操作时，如需要可以于管道合适的位置加上一个管道式气体增压器，如管道式排风扇。同样如果需要可以在管道合适的位置上加一个气体单向阀，以便于防止空气过滤器及物理消毒器上聚集物的倒流。

如何减少环境空气中的飞沫，成为病毒传染疾病控制的重点。本发明所述的负压操作系统正是解决了这个问题，病人使用该装置，从源头上杜绝了病毒的传播。

所述头罩的内表面可以做适当的改性，以提高飞沫的截留效率，选用的改性材料可以是能够在头罩内壁形成各类粘性的液体涂层化学品，如硅油、甘油、多种植物油及各种表面活性剂等。

用于在有传染源的环境中工作人员杀菌消毒的正压操作系统，包括空气过滤器、物理杀菌消毒器、由气液混合器、气液分离器、液体泵、集液器、杀菌消毒液等组成的化学杀菌消毒单元、气体增压器、空气过滤器、物理消毒器、头罩及用于连接上述部件的多个管道，所述气液分离器中盛装杀菌消毒液，所述空气过滤器、物理杀菌消毒器依次通过管道连通，所述物理杀菌消毒器又通过管道连通所述气液混合器；所述空气过滤器的下方为气体进口；

所述集液器连通所述气液分离器，所述气液分离器、液体泵以及气液混合器依次通过管道连接构成闭合回路，所述集液器的上方通过管道依次连通所述气体增压器、物理消毒器、物理过滤器、头罩，所述头罩的下方为气体出口。

正压操作系统中使用的空气过滤器和、物理杀菌消毒器和、气液混合器、气液分离器、液体泵、集液器、杀菌消毒液与负压操作系统中的相同或类似，不再详述。

气体增压器的目的是将经过负压杀菌消毒的气体加压，以保证通过物理杀菌消毒器后的压力有足够的动力通过气体过滤器，以保证进入头罩使用者吸入的气体达到预定的净化级别，优选地气体净化级别不低于洁净室常用规范中的1000级标准，更为优选地是达到该规范要求的100级标准。

正压操作系统实际使用中，杀菌消毒器优先合适功率的紫外灯为无臭氧UVA、UVB或低臭氧UVC紫外消毒灯，更为优先选择的是小功率无/低臭氧UVC紫外灯，以避免紫外线照射空气产生的过多的臭氧对使用者的伤害。

所述负压操作系统及正压操作系统只是示例作用，多种其他变体离不开本发明的宗旨：使病人由呼吸系统排出的病毒及细菌尽可能去除，净化病人所处的环境，促进病人自身的排出病毒的效率，而且减少那些不得不于此类环境中工作人员如医护人员及照顾病人的家属等传染的机会；加上健康工作人员使用的正压操作体系，其从环境中吸入的空气经过进一步的杀菌消毒，进而达到隔断病人对工作人员的传染的目的。

另一种简易正压操作系统包括气体增压器、物理杀菌消毒器、空气过滤器、头罩及用于连接上述部件的多个管道，所述气体增压器通过管道依次连通物理杀菌消毒器、空气过滤器、头罩，气体由气体增压器进入，自头罩一端排出。

如此设计，使用者吸入的空气是经过杀菌消毒的空气，选用合适的元器件杀菌消毒后的空气可以达到洁净室规范要求的1000级，甚至于100级洁净度的要求，使用者可以放心地工作而不必担心因长时间吸入含有病毒粒子的空气，病毒在体内聚集浓度超过自身免疫力所能承受而造成的传染。

头罩内压力高于环境空气压力，如此设计加上头罩自有的单向阀的作用，含有高浓度病毒粒子的环境空气便不会进入头罩内而被使用者吸入，如此便可以阻断使用者被病人传染的通道。

简易正压操作系统可以设计成质量小于10Kg或更为优先选择的质量小于6Kg的集成于一体的，可以与使用者一起运动的装置，如使用者可以简单背负式的装置或者是置于一个小小的手推动的轮式车上。气体增压器的电源可以是蓄电池供应的，也可以是蓄电池与较长的电源线结合一起供应的，此类装置方便使用者在此类工作环境中自由走动，利于工作。

另一种头罩的结构形式是面罩，该面罩包括单向阀、面罩主体及能与使用者面部形成气密接触的弹性密封件，所述面罩主体的下部有个进出气口，后面两侧有两个直边；密封件的上部有一个曲面，以便于与使用者的额头部位形成气密接触，密封件下部有一个较小的曲面，以便于与使用者的下巴形成气密结构，密封件的两条边右后面，与使用者的面部形成气密结构，其左前面有一个槽，面罩主体的两直边可以直接插入密封件的槽中，面罩主体的上下两边可以直接插入密封件的槽中，如此设计，面罩主体与密封件之间形成气密结构。单向阀和置于面罩的合适位置，以达到气体导流的作用，通过改变单向阀的安装方向，该面罩可以用于上述的正压或负压操作系统中。

所述面罩主体采用具有一定弹性的透明材料制作，与弹性密封件相结合，可以在一定范围内调整形状而适用于不同使用者的面部结构，且不改变整个组装件的气密特性及与使用者面部之间的气密特性。

本发明示例中显示了两个单向阀，根据需要，可以只设置一个或多个单向阀。

密封件可以由不透气的海绵体或软橡胶制成。

另外整个组装件与使用者面部的气密结构允许少许气体泄漏，只要不改变面罩内的气流状态：即正压状态时气体由面罩内部流向外部，负压工作状态时气体由环境进入面罩内部。

尽管在上述文本中，头罩优选的弹性孔体与使用者的脖子部位形成气密结构，在污染较轻的环境中的轻中度患者，头罩也可以不使用该件。负压操作系统的使用者依靠通过头罩内部气流使呼出、咳嗽出的空气随流进入空气过滤器而不直接进入环境中；正压操作系统的使用者借助正压的气流阻断环境空气进入头罩内部而吸入到呼吸系统中而引起感染。正压操作系统不戴弹性孔体的头罩特别适用于某些政府行政大厅内工作的公务员、具有有害气体的定岗位生产线上的操作员、医院的登记处等场所，也可以用于产生局部杀菌消毒的环境使医护人员可以放心地于此局部小环境中用餐及饮料及人员流动多的小生境如电梯中。负压操作系统也可以用于一些有经病人飞沫传染疾病的游船、军舰、航母等小生境，以避免疾病的快速扩散导致的局部灾难。

气体增压器、物理杀菌消毒器、头罩、液体泵、气液混合器、气液分离器、集液器及各个管道等的设计的基本数据为：人均吸气频率按20次/分钟计，成人平均每次吸入呼出的潮气量为500毫升，每分钟消耗空气10升，每小时600升，为保持头罩内的设定的负压正压条件及使用者的呼吸通畅，可以选择不低于空气消耗量的3倍为设计基础数据，如不低于2000升/小时系统气体流量来选择设计各个元器件。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：

本发明整套技术方案是用于收集传染病人飞沫中进而杀死其中的细菌及病毒以达到净化病人所处的环境空气的目的；同时本发明提供了一套用于具有传染特性的环境中工作人员使用杀菌消毒装置。于此类环境中病人及健康工作者使用本发明的装置，可以达到净化空气、阻断健康工作人员被病人传染及提高病人体内病毒排出效率进而缩短恢复健康的时间提高医疗资源的利用效率等目的。

结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1用于收集病人呼气并杀菌消毒的负压操作空气净化系统；

图2头罩结构示意图,左：装配图；右：爆炸图；

图3物理杀菌消毒器，左：组装图；右：爆炸图；

图4用于提供使用者杀菌消毒后的净化空气的正压操作系统；

图5用于提供使用者杀菌消毒后的净化空气的简易的正压操作系统；

图6面罩示意图，左：装配图；右：爆炸图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。应当理解，此处所描述的实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了更好地理解本专利，下面通过参考附图的优选实施例来描述本专利。

图1所示的是用于收集病人呼气并细菌消毒的负压操作系统，含有头罩100、空气过滤器200、物理杀菌消毒器300、由气液混合器400、气液分离器500、液体泵600、集液器700、杀菌消毒液等组成的化学杀菌消毒单元及各种管道801到807或据需要而设置的更多的管道或元器件等。使用时，气液分离器500首先加入适量的杀菌消毒液，简称消毒液，使用者接通液体泵600，在泵的驱动下消毒液经管道806和807进入气液混合器400，与经过管道803进入气体混合器的气体混合，此时使用者将头罩戴上，头罩下部为一个弹性孔，与使用者的脖子或与使用者所穿的服装形成气密结构，空气从头罩上的单向阀120和120A（图2所示）进入头罩内，使用者吸入进入的新鲜空气，而呼气只能随着气流向上经管道801流出头罩进入物理过滤器200，之后经管道802进入物理消毒器300，之后经管道803进入气体混合器400，与消毒液混合后经管道804进入气液分离器500，分离后的气体进入集液器700除去其中的残留液滴后通过管道805进入环境而消毒液则留在气液分离器中继续循环使用。病人呼出的空气经过物理过滤器200、物理消毒器300及在气液混合器400中与消毒液混合后于集液器700中进一步与消毒液接触，如此三次杀菌消毒可以达到净化的效果，进入环境后与病人使用者直接呼气到环境中相比，极大的降低了空气中病毒颗粒的浓度，于病人本身及不得不在此环境中工作的人员的健康都有益处；即使有极少数个别病毒随着气体经过管道805进入环境，因其与杀菌消毒液的接触导致其很快失活而失去传染性。

尽管图1所示是装置在管道805后未安装任何设备，如果需要，业内的技术人员可以简单地加上更多的设备如气体增压器、空气过滤器及物理杀菌消毒器以达到使用环境要求的洁净级别。另外，该类装置可以很方便地改造成一些小生境内空气杀菌消毒的设备：如将头罩改成合适的进气孔，而管道805后加上合适的气体分布器，该负压操作系统可以用于如电梯等的小生境内的空气杀菌消毒系统，以减少病毒细菌于此类集中使用的环境中浓度，减少传播的机会，减少传染病的扩散。

头罩100的结构如图2所示。头罩100由主体110、单向阀120、弹性孔体130及出口111等组成。头罩主体110由透明材料如透明塑料制成；弹性孔体130由弹性材料制成，与主体110形成气密结构，且与使用者脖子部位形成气密结构。单向阀120和120A可以置于主体110或弹性孔体130的合适的位置，在负压操作系统中，单向阀120的安装方向起到环境空气单向进入头罩而阻止使用者呼气直接进入环境的作用。通过调整单向阀120的安装方向，同样的头罩可以控制气流从罩内流向环境空气中，用于正压操作系统以避免健康的使用者吸入环境空气被传染。头罩内部根据需要可以加上一些支撑结构，此类罩内支撑与主体110的内壁相结合，与使用者头部相接触，结合弹性孔体130与脖子的紧密接触，起到稳定头罩的作用，另外通过其此类支撑结构的合理优化设计，可以达到令使用者感觉舒服的气流导流作用。罩内支撑的结构尽管没有给出，业内的一般技术人员可以容易地实现发明者的设计意图，如采用类似钢盔内部的结构。优选地主体110的材料是透明塑料，且可以注塑成型的材料，优选地弹性孔体130材料可以是橡胶乳胶及弹性塑料等，可以直接经摸具加工成型。另外头罩亦可以在适当的位置加上如同U型管一样的结构和/或随风飘的丝带，以显示头罩内部的压力和/或气流方向。弹性孔体130与使用者的脖子之间以形成气密特性为优先方案，稍微漏气是可以接受的，只要不改变整个头罩内的操作情况下的负压或正压特性。单向阀120和120A尽管图示两个，根据具体需要，可以设置一个或更多个。其位置的选择也不是固定的，而是可以根据使用者的方便舒适的原则调整的，单向阀的位置也起到调节头罩内气体流动方式的作用。

空气过滤器200可以是袋式、框架式或圆片式，优选地过滤器具有过滤0.3μm粒子的过滤效率达到99.9%，更为优选地过滤器对0.2μm粒子的过滤效率达到99.5%或更高。实际操作中如果单个过滤器达不到要求或虽可以达到要求但为了更高的性价比，如既可以长期使用又可以达到要求，可以初级粗过滤及中/高两级甚至于初中高级空气过滤器三级串联使用。该过滤器的目的是首先除去病人呼出的气体中的较大的喷沫粒子。此类过滤器市场上有各种各样形势如方形的圆形的及根据需要设计制作的特种形式的可供选择，材料也是多种多样的如滤布、滤纸、玻璃纤维、HEPA及ULPA等，可以直接从市场上直接选购。本发明说明书不再予以详述。

物理杀菌消毒器300的结构如图3所示，简称消毒器，图示消毒器选用紫外灯为例。由进气罩310、紫外灯座320、紫外灯330、消毒室340等组成。进气罩310由图中上端进气口311、壳体及内腔312等组成。内腔312用于分流及容纳紫外灯的连接导线；紫外灯座320由紫外灯接口321及气体导流孔322等组成，紫外灯330与紫外灯座320可以通过螺丝连接或胶粘剂粘结；消毒室340由壳体、内腔体341、消毒室内壁的反射铝箔342及气体出口343等组成。使用时，气体由气体进口311进入进气罩内腔312，穿过气体导流孔322，于消毒室340内腔341内经紫外线杀菌消毒后过可选用紫外光杀菌消毒后过气体出口343后进入下一步。置于消毒室340内壁上的反射铝箔342的目的是强化消毒效果。进气罩310和消毒室340的此类选择可以阻断紫外光的材料，以避免紫外线对使用者造成伤害。

该类内置紫外灯杀菌消毒流动气体的设计方式有多种优势，通过精密加工缩小紫外灯管与气流的间距，达到高强度紫外光照射气流的效果以便于提高细菌消毒效率；流动的气体在近距离通过紫外灯，不仅可以提高杀菌消毒效果，同时可以带走紫外灯本身产生的热量，提高紫外灯的使用寿命；另外在气流通道的内壁上加贴一层反射性的铝箔，反射部分紫外光，可以强化紫外灯的杀菌消毒效果。图示的紫外灯选用三个为例，实际使用时，可以根据需要选用更多灯管或减少紫外灯管，设计消毒室340内部气体的停留时间时，当结合紫外灯的照射强度优化设计，以优化的消毒效果为原则，停留时间一般以0.1-99秒为宜，优选地以0.5到25秒，更为优选的1-15秒。实际使用中，杀菌消毒器300优先合适功率的紫外灯为无臭氧或低臭氧UVA、UVB、UVC紫外消毒灯，更为优选的无/低臭氧UVC紫外灯；使用低臭氧紫外灯时，因紫外照射产生的微量臭氧与紫外线协同作用于杀菌消毒器中消毒杀菌，余下的微量臭氧随着气流进入气液混合器400，部分溶解于杀菌消毒液中，分解前继续起着杀菌消毒的作用；随着气流进入环境空气的部分，将在其分解之前，继续杀死空气中的细菌病毒，起到进一步净化环境空气的作用。

气液混合器400优先选用文丘里管式，工作时液体流过管道806经过泵500加压后流过管道807进入气液混合器400并于其中形成射流，与外部环境气压相比气液混合器400内部产生负压，在此负压的作用下，环境空气经过头罩100的单向阀进入头罩，病人不断地吸入新鲜空气，其呼出的空气与多余的新鲜空气一起，经过空气过滤器200、管道802、物理杀菌消毒器300及接到此处的气管803便会被吸入气液混合器400，混合过程中未经空气过滤器200及细菌消毒器300除去的病毒气溶胶细微颗粒连同被杀死的病毒残渣与液体充分混合，被吸收到液体里或与液体形成较大的液滴并一起经过管道804进入气液分离器500，气液混合物优选地进入气液分离器500的方式是气液混合后以切向方式进入，如此气液便在离心力的作用下自然分离，气体进入气液混合器上部的集液器700，以便于收集未完全分离的且被气流携带的液滴。除去液体后的气体经管道805进入环境空气。如有需要，为防止集液器700不完全收集此类液滴，且此类液滴中可能存在的病毒微粒外溢到环境中，合适的空气过滤器可以连接到管道805其中或出口（图1中未画出）。

此类液体优先具有细菌消毒作用的溶液，如通过氧化作用杀死病毒或改变溶液酸碱度使其高于9或低于5使病毒失活的化学物质或它们与水或气体合适的溶剂的混合物，常用的可以使蛋白质失活的盐类化学品等的与水的混合物也可以用作此处。常用的化学试剂如次氯酸钠/钾、高锰酸钾、氢氧化钠/钾、碳酸钠、碳酸氢钠、乙酸、丙酸、盐酸硫酸、硝酸、氯化钠及氯化钾等配制的合适浓度的水溶液，使用此类溶液可以直接杀死液体收集到的病毒或使其失活，且经过气液充分混合，病毒颗粒与液体接触后即使之以液滴的形式存在，或被液滴裹挟后形成较大的液滴，便于集液器700被收集，进而提高杀菌消毒的效率。另外即便是有此类微液滴进入空气，因为粘着的此类消毒溶液的继续作用，也会很快失去活性，不再具有传染性。为增强气液的接触作用，此类杀菌消毒溶液中可以加入合适的表面活性剂如阴离子、阳离子、两性粒子表面活性剂及非离子表面活性剂，优选地是非离子表面活性剂和两性表面活性剂，更为优选地是非离子表面活性剂如脂肪醇聚环氧乙烷醚和/或长链烷基酚聚环氧乙烷醚等。不同的环境可以选用不同的化学物质，对于多数应用场合，次氯酸钠、乙酸、氢氧化钠和/或碳酸氢钠/碳酸钠的水溶液即可满足。使用氢氧化钠溶液时，该溶液除了杀菌消毒的作用外，还可以吸收使用者呼出的二氧化碳。优选的酸碱溶液的pH值低于5或大于9，更为优选的是不高于3或不低于11。优选的杀菌消毒液的使用温度是室温，如果在污染特别严重的环境中使用，其使用温度也可以高于室温，以达到更好的杀菌消毒效果。

气液混合器400如果选用文丘里式的，则在市场上有各种各样规格型号及各种各样材料制成文丘里式喷射泵可供选择以满足所使用的溶液对材料的要求及整个装置对混合器混合效果及吸入气体速度的要求；泵600可以从市场上供应的各种各样的泵如管道泵、隔膜泵、磁力泵及离心泵等直接选购，优选的是磁力泵或管道泵，泵的扬程和流量需要与气液混合器400的需求相配合，其材料需要与选用的消毒液相配合；气液分离器500及集液器700属于常用的化工设备，同样可以直接从市场上选购，如集液器700可以采用填料塔式的，在收集液体的同时，进一步强化气液接触以进一步除去遗漏的可能存在于气体中的残余病毒。

负压操作时，如需要可以于管道合适的位置加上一个管道式气体增压器，如管道式排风扇。同样如果需要可以在管道合适的位置上加一个气体单向阀，以便于防止空气过滤器及物理消毒器上聚集物的倒流。

目前为止，病毒性传染病如流感、非典SARS、MERS及现在流行的nCoV新冠状病毒Covid-19Covid-19多是经过病人呼气传播，且主要通过呼吸道传染的疾病。如病人打一次喷嚏可以喷出10000粒飞沫，最远的达8米以上，一次咳嗽1000-2000粒排出飞沫，最远的达6米，即便是病人说话，每分钟也可以产生500粒飞沫。正是这些飞沫，成为病毒传播的主要介质，成为病人被自己再传染及健康人被传染的主要杀手，即便是经过接触传染，其病毒的来源主要是来源于病人的此类飞沫。被传染病人的发病过程有个逐步加重的过程，从初始无症状到中期的多为咳嗽喷嚏症状到呼吸困难的重症及一些因无法恢复呼吸功能及全身性的器官功能衰竭而死亡。对于病人来说，这些含有病毒的飞沫造成病人所处的环境的进一步恶化，造成吸入空气的质量下降，好不容易排出体外的病毒随着吸入的空气进一步循环到肺部，相当于加强了病毒的力量，降低了病人的排毒效率，使得一些本可以自动恢复的病人病情加长，进而使得一些本来不需要进入重症期就可以恢复病人减少，重症病人增多，延长了病人的恢复时间，极容易形成对公共医疗资源的挤兑，最终造成不必要的病人死亡。另外对于必须与患者接触的人员如早中期的亲属及住院后的医护人员，高浓度的病毒存在于环境空气及各种界面上，增加了他们被传染的机会，如通过呼吸系统吸入含有病毒的气溶胶及接触各种不洁界面后又通过粘膜如眼膜唇膜等渠道传染得病。事实上一人得病，传染全家的报道屡见不鲜，医护人员传染并为此付出生命的报道也时常见诸于新闻报道中，此类传染极容易给医护人员及病人亲属造成极大的心理阴影，给社会大众心理造成极大的压力，并促进不健康心理的传染，如形成各种抢购风如食品、药品、医护用品等的抢购，再如降低社会成员之间的互信，进而对社会的稳定和正常运转造成不良影响。如何减少环境空气中的飞沫，成为病毒传染疾病控制的重点。图1所示是负压操作系统正是解决了这个问题，病人使用该装置，从源头上杜绝了病毒的传播。

负压操作系统对于轻症和/或中度病症患者，头罩亦可以直接或经过合适的形状尺寸改造后作为咳嗽打喷嚏时的飞沫收集器使用。使用者不需一直戴在头上，系统也没有必要一直处于工作状态，而是在使用者有意咳嗽打喷嚏时首先合上泵600的电源，气液混合器开始工作，在负压作用下，头罩100内空气形成向管道801的自然流动，病人对着头罩100下部开口处咳嗽或打喷嚏，咳出或喷出的飞沫随着气流进入空气过滤器200及紫外杀菌消毒器300后进入气液混合器400，与杀菌消毒液混合后，含有病毒的飞沫被继续杀菌消毒，通过气液分离器及集液器后，干净的气体进入环境，如此可以极大地降低空气中的病毒的浓度，减少了病人对环境的污染，提高了处在该环境中人员吸入空气的质量，对于工作人员来说，降低了在该环境中被传染的机会，对病人来说，降低了吸入空气的病毒浓度，降低了自我污染的程度和反复感染的机会，提高了体内病毒排出效率。如此使用时，头罩的内表面可以做适当的改性，以提高飞沫的截留效率，选用的改性材料可以是能够在头罩100内壁形成各类粘性的液体涂层化学品，如硅油、甘油、多种植物油及各种表面活性剂等。

图4所示的用于在有传染源的环境中工作人员杀菌消毒的正压操作系统，含有空气过滤器200、物理杀菌消毒器300、由气液混合器400、气液分离器500、液体泵600、集液器700、杀菌消毒液等组成的化学杀菌消毒单元、气体增压器900、空气过滤器300A、物理杀菌消毒器200A、头罩100A及各种管道801到810或据需要而设置的更多的管道或器械等。使用时，气液分离器500首先加入适量的杀菌消毒液，简称消毒液，使用者接通液体泵600及气体增压器900的电源，在泵的驱动下消毒液经管道806和807进入气液混合器400，与经过管道803进入气体混合器的气体混合，此时使用者将头罩戴上，头罩下部为一个弹性孔，与使用者的脖子形成气密结构。环境中的空气从管道801流入物理过滤器200，之后经管道802进入物理消毒器300，之后经管道803进入气体混合器400，与消毒液混合后经管道804进入气液分离器500，分离后的气体进入集液器700除去其中的残留液滴，消毒液留在气液分离器中继续循环使用，气体通过管道805进入气体增压器900，增压后的空气经过物理消毒器300A、物理过滤器200A后进入头罩100A，使用者吸入的气体是经过杀菌消毒的气体，其呼出的气体与冗余的净化气体一起经过头罩的单向阀排到环境空气中。与使用者直接吸入环境中空气相比，极大的降低了吸入气体中病毒颗粒的浓度，极大地减少了使用者传染病毒的机会。同时排放到环境空气中的气体是健康工作人员呼出的干净气体与经过杀菌消毒的空气的混合物，其中病毒粒子的浓度远低于环境未经杀菌消毒的空气的病毒粒子的浓度。

正压操作系统中使用的空气过滤器200和200A、物理杀菌消毒器300和300A、气液混合器400、气液分离器500、液体泵600、集液器700、杀菌消毒液与负压操作系统中的相同或类似，不再详述。气体增压器900的目的是将经过负压杀菌消毒的气体加压，以确保通过物理杀菌消毒器300A后的压力有足够的动力通过气体过滤器200A，以保证进入头罩100A使用者吸入的气体达到预定的净化级别，优选地气体净化级别不低于洁净室常用规范中的1000级标准，更为优选地是达到该规范要求的100级标准。实际使用中，如果气液混合器400转化液体泵600的能量足够大，气体流出集液器700后可以顺利通过物理杀菌消毒器300A、气体过滤器200A到达头罩100A，则气体增压器900可以不用。

正压操作系统实际使用中，杀菌消毒器300A优先合适功率的紫外灯为无臭氧UVA、UVB或低臭氧UVC紫外消毒灯，更为优先选择的是小功率无/低臭氧UVC紫外灯，以避免紫外线照射空气产生的臭氧对使用者的伤害。

使用时，病人采用负压操作系统而于同一环境下活动的健康人员采用正压体系便可以保证阻断两者之间的传染，同时极大地降低了共处环境空气中病毒浓度，提高了病人自然的病毒排出效率，进而提高恢复速度，减少了恢复所需要的时间，降低了健康人员的心理压力；其实际意义重大，如提高了医疗资源的利用率，降低了病人死亡率，极大地降低此类传染病的基本传染数R0，减少了因传染引起的社会大众恐慌心理。

图1所示的负压操作系统及图4所示的正压操作系统只是示例作用，多种其他变体离不开本发明的宗旨：使病人由呼吸系统排出的病毒及细菌尽可能去除，净化病人所处的环境，促进病人自身的排出病毒的效率，而且减少那些不得不于此类环境中工作人员如医护人员及照顾病人的家属等传染的机会；加上健康工作人员使用的正压操作体系，其从环境中吸入的空气经过进一步的杀菌消毒，进而达到隔断病人对工作人员的传染的目的。

图4所示的正压操作系统可以使工作人员放心地在由传染病人的环境中工作，无论病人排出的病毒是否经过如图1所示的负压操作系统处理，两级空气过滤器及物理杀菌消毒器加上介于它们之间的具有化学杀菌消毒单元，通过选择合适的元器件，健康工作者吸入的空气质量达到不低于1000级洁净度的规范要求。吸入此类洁净的气体，健康工作人员被传染的机会极少。

如果在同一环境内的病人使用图1所示的负压操作系统后，其排出的病毒经过净化杀菌消毒后进入环境，于此环境中工作的人员的保护可以简化，除去与负压系统重复的部分后简化版的正压操作系统如图5所示。

图5所示的简化版正压操作系统含有气体增压器900、物理杀菌消毒器300A、空气过滤器200A、头罩100A及管道805、808、809、810等。所使用的元器件都和图4所示的正压操作系统相同或相似。使用时，使用者合上气体增压器900的电源开关，环境空气经过管道805进入气体增压器900，之后穿过管道808进入物理杀菌消毒器300A，再向前经管道809、空气过滤器200A及管道810后进入头罩100A，如此设计，使用者吸入的空气是经过杀菌消毒进一步净化的空气，选用合适的元器件净化后的空气可以达到100级洁净度的要求，使用者可以放心地工作而不必担心因长时间吸入含有病毒粒子的空气，病毒在体内聚集浓度超过自身免疫力所能承受而造成的传染。与图4所示的正压操作系统一样，头罩100A内压力高于环境空气压力，如此设计加上头罩自有的单向阀的作用，含有高浓度病毒粒子的环境空气便不会进入头罩内而被使用者吸入。如此便可以阻断使用者被病人传染的通道。简化版的正压操作系统可以设计成质量小于10Kg或更为优先选择的质量小于6Kg的集成于一体的可以于使用者一起运动的装置，如使用者可以简单背负式的装置或者是置于一个小小的手推动的轮式车上。气体增压器900的电源可以是蓄电池供应的，也可以是蓄电池与较长的电源线结合一起供应的，此类装置方便使用者在此类工作环境中自由走动，利于工作。尽管增加了一点工作负担，与担忧被病人传染的焦虑紧张相比较，应该是使用者愿意接受的，与医护人员被传染造成的士气受损失相比较，推广该类装置的应用，对于战胜传染期的病毒，保证战疫情的胜利是有积极的社会意义。

图6是头罩的变化版本面罩。该面罩由单向阀620、面罩主体610及能与使用者面部形成气密接触的弹性密封件630等组成。面罩主体610的下部有个进出气口611，图中由后面有两个直边612；密封件630的上部有一个曲面631，以便于与使用者的额头部位形成气密接触，密封件630下部有一个较小的曲面632，以便于与使用者的下巴形成气密结构，密封件630的两条边634的右后门（图中所示的右后面），与使用者的面部形成气密结构，其左前面（图中所示的左前面）有一个槽，面罩主体610的两直边612可以直接插入密封件的槽中，面罩主体610的上下两边可以直接插入密封件630的槽633中，如此设计，面罩主体610与密封件630之间形成气密结构。单向阀620和620A置于面罩的合适位置，以达到气体导流的作用，通过改变单向阀的安装方向，该面罩可以用于上述的正压或负压操作系统中。面罩主体610可以用具有弹性的透明材料制作，与弹性密封件630相结合，可以在一定范围内调整形状而适用于不同使用者的面部结构，且不改变整个组装件的气密特性及与使用者面部之间的气密特性。尽管图中显示了两个单向阀，根据需要，可以只设置一个或多个。密封件630可以由不透气的海绵体或软橡胶制成。另外整个组装件与使用者面部的气密结构允许少许气体泄漏，只要不改变面罩内的气流状态：即正压状态时气体由面罩内部流向外部，负压工作状态时气体由环境进入面罩内部。考虑到使用者的病情不同及同一个使用者不同情况下的不同需要，面罩可以是另一个选择。

尽管发明者没有阐述不同元器件之间的连接，对于业内任何一个技术人员来讲，胶粘剂连接、螺丝法兰等多种方式的连接都可以选用，且可以保证整个系统的连接部位的气密性，以确保头罩内设定的正压或负压的稳定性。

尽管在上述文本中，头罩100及100A优选的弹性孔体130与使用者的脖子部位形成气密结构，在污染较轻的环境及轻度患者，头罩也可以不使用该件。负压操作系统的使用者依靠通过头罩内部的气流控制呼出、咳嗽出的气体随流进入空气过滤器200而不进入环境中；正压操作系统的使用者借助正压的气流阻断环境空气进入头罩内部而吸入到呼吸系统中而引起感染。不戴弹性孔体的头罩特别适用于某些政府行政大厅内工作的公务员、具有有害气体的定岗位生产线上的操作员及医院的登记处等场所。如此使用时其形状尺寸可以根据具体的使用场所改变。另外无论是头罩或面罩，除了上述制作方法外，其他可以达到同样目的的制作方式都可以用于本发明，如利用软的透明材料加上弹性材料的框架结构，制得的头罩或面罩可以同样满足使用者及使用场所的要求

气体增压器、物理杀菌消毒器、头罩、液体泵、气液混合器、气液分离器、集液器及各个管道等的设计的基本数据为：人均吸气频率按20次/分钟计，成人平均每次吸入呼出的潮气量为500毫升，每分钟消耗空气10升，每小时600升，为保持头罩内的设定的负压正压条件及使用者的呼吸通畅，可以选择不低于空气消耗量的3倍为设计基础数据，如不低于2000升/小时系统气体流量来选择设计各个元器件。基于这些数据，任何一个业内的技术人员选用合适的元器件达到该发明的设计意图并满足使用用途。

各个部件的设计需要考虑简单易于更换。如果需要，需要经常更换或维修的元器件可以采用并联冗余设计。

根据以上描述读者很容易看到，本专利提供的是一套技术方案，用于收集传染病人飞沫中的细菌及病毒进而杀死它们以达到净化病人所处的环境空气的目的；同时本发明提供了一套用于具有传染特性的环境中工作人员使用的空气杀菌消毒装置。于此类环境中病人及健康工作者使用本发明的装置，可以达到净化空气、阻断健康工作人员被病人传染及提高病人体内病毒排出效率进而缩短恢复健康的时间等等目的。

尽管发明者在阐述本专利中选用的是适于个人使用的装置，任何一个业内的技术人员都可以简单地推出通过选用不同规格的元器件，该类装置可以适于多人同时使用，如使用较大的气液混合器、空气过滤器、气液分离器、集液器、物理杀菌消毒器及液体泵等所能提供的吸气能力或净化空气供应能力可以同时满足一组人员的使用，此类较大装置对于几个病人或工作人员同时于一个环境下工作更能满足实际需要；尤其是对于处于一个病房内的病人来讲，含有一个较大的负压操作系统，并不会造成患者之间的交互传染；而较大的正压操作系统可以同时满足数个定位的工作人员同时使用的要求：如在某些政府行政大厅内工作的公务员、具有有害气体的定岗位生产线上的操作员及医院的登记处等场所的要求。

尽管上述描述给出许多实例，但它们不应限定本专利范畴而仅是现在优选的实施例参数等。在不离开本专利精神和范畴的前提下，还可以作很多的衍生和变异。

本专利的范围应该主要由随后的专利要求和它们的法律等效条款来决定，而不是仅仅由已给的示范实例来决定。

头罩计算如下：头围600mm,计算的半径约95mm,外加10mm,以适应不同人的头大小及头形状本身不圆造成的差错，即半径105mm,头罩主体厚度1.5mm；脖子按390mm周长计算，得半径约62mm,内缩到45mm,以便于与脖子形成密封结构。需要说明的是，此类尺寸只是示例作用，本发明中的头罩和面罩在不同的使用场所，业内的一般技术人员可以根据需要而作相应的改变，本质没有偏离本发明的思想。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于阻断经飞沫传播如新冠状病毒疾病传染的装置，其特征在于：该装置包括化学杀菌消毒单元、物理杀菌消毒器、空气过滤器、头罩及辅助单元，该装置各个单元的不同的组合能够实现两种工作状态：正压工作态和负压工作态；

正压工作态时头罩内充满杀菌消毒后的空气，且压力高于环境压力，适用于那些工作在有传染可能性的环境中的健康人员；

负压工作态时头罩的内压低于环境压力，使用者呼出的空气经过杀菌消毒后排入环境，适于对疑似感染病人或确诊传染病人使用。

2.根据权利要求1所述用于阻断经飞沫传播如新冠状病毒疾病传染的装置，其特征在于：负压工作态时，装置中包含头罩、空气过滤器、物理杀菌消毒器、由气液混合器、气液分离器、液体泵、集液器组成的化学杀菌消毒单元及用于连接上述部件的多个管道，所述气液分离器中盛装杀菌消毒液，所述头罩、空气过滤器、物理杀菌消毒器依次通过管道连通，所述物理杀菌消毒器又通过管道连通所述气液混合器；

所述集液器连通所述气液分离器，所述气液分离器、液体泵以及气液混合器等依次通过管道连接构成闭合回路，构成所述的化学杀菌消毒单元，所述集液器的上方为气体出口，所述头罩的下方为气体进口。

3.根据权利要求1所述用于阻断经飞沫传播如新冠状病毒疾病传染的装置，其特征在于：所述头罩包括由透明材料制成的头罩主体、单向阀、弹性孔体及出口；

所述单向阀置于头罩主体或弹性孔体上，在负压操作系统中，单向阀的安装方向起到环境空气单向进入头罩而阻止使用者呼气直接进入环境的作用；

通过调整单向阀的安装方向，同样的头罩可以控制气流从罩内流向环境空气中，用于正压操作系统以避免健康的使用者吸入环境空气被传染。

4.根据权利要求1所述用于阻断经飞沫传播如新冠状病毒疾病传染的装置，其特征在于：所述空气过滤器采用袋式、框架式或圆片式结构；

过滤器具有过滤0.3μm粒子的过滤效率达到99.9%；

或者，过滤器对0.2μm粒子的过滤效率达到99.5%或更高；

或者采用初级粗过滤及中/高两级甚至于初中高级空气过滤器三级串联使用；

该过滤器的材料采用滤布、滤纸、玻璃纤维、HEPA或ULPA。

5.根据权利要求1所述用于阻断经飞沫传播如新冠状病毒疾病传染的装置，其特征在于：所述物理杀菌消毒器包括进气罩、紫外灯座、紫外灯、消毒室，所述进气罩包括上端进气口、壳体及内腔，所述内腔用于分流及容纳紫外灯的连接导线；所述紫外灯座由紫外灯接口及导流孔组成，所述紫外灯与紫外灯座通过螺丝或胶粘剂粘结等方式连接；所述消毒室由壳体、内腔体、消毒室内壁的反射铝箔及气体出口组成；

所述物理杀菌消毒器采用合适功率的紫外灯为无臭氧或低臭氧紫外消毒灯。

6.根据权利要求2所述用于阻断经飞沫传播如新冠状病毒疾病传染的装置，其特征在于：所述气液混合器优先选用文丘里管式；所述集液器的上方的气体出口处还可以通过管道连接气体增压器、空气过滤器或者物理杀菌消毒器。

7.根据权利要求2所述用于阻断经飞沫传播如新冠状病毒疾病传染的装置，其特征在于：所述杀菌消毒液为具有细菌消毒作用的溶液，通过氧化作用杀死病毒、改变溶液酸碱度使其高于9或低于5使病毒失活的化学物质或改变盐的浓度使蛋白质失活，或它们与水或气体溶剂的混合物；

常用的化学试剂：次氯酸钠/钾、高锰酸钾、氢氧化钠/钾、碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钠、氯化钾、乙酸、丙酸、盐酸、硫酸或硝酸配制的水溶液；

所述杀菌消毒溶液中还加入表面活性剂，如阴离子、阳离子、两性粒子表面活性剂及非离子表面活性剂；

如非离子表面活性剂和两性表面活性剂；

非离子表面活性剂如脂肪醇聚环氧乙烷醚；

酸碱溶液的pH值低于5或大于9；

杀菌消毒液的使用温度是室温或高于室温；

所述液体泵采用管道泵、磁力泵或离心泵；

采用磁力泵或管道泵，泵的扬程和流量需要与气液混合器的需求相配合，其材料需要与选用的消毒液相配合；

所述集液器采用填料塔式或板式塔或它们的混合组合的；

负压操作时，在管道上设置管道式气体增压器，如管道式排风扇；在管道上加一个气体单向阀，以便于防止空气过滤器及物理消毒器上聚集物的倒流；

所述头罩的内表面选用的改性材料是能够在头罩内壁形成各类粘性的液体涂层化学品，如硅油、甘油、多种植物油。

8.根据权利要求1所述用于阻断经飞沫传播如新冠状病毒疾病传染的装置，其特征在于：用于在有传染源的环境中工作人员杀菌消毒的正压操作系统，包括空气过滤器、物理杀菌消毒器、气液混合器、气液分离器、液体泵、集液器、杀菌消毒液、气体增压器、空气过滤器、物理消毒器、头罩及用于连接上述部件的多个管道，所述气液分离器中盛装杀菌消毒液，所述空气过滤器、物理杀菌消毒器依次通过管道连通，所述物理杀菌消毒器又通过管道连通所述气液混合器；所述空气过滤器的下方为气体进口；

所述集液器连通所述气液分离器，所述气液分离器、液体泵以及气液混合器依次通过管道连接构成闭合回路，所述集液器的上方通过管道依次连通所述气体增压器、物理消毒器、物理过滤器、头罩，所述头罩的下方为气体出口；

正压操作系统中，杀菌消毒器优先合适功率的紫外灯为无臭氧或低臭氧紫外消毒灯，更为优先选择的是小功率低臭氧紫外灯。

9.根据权利要求8所述用于阻断经飞沫传播如新冠状病毒疾病传染的装置，其特征在于：另一种简易正压操作系统包括气体增压器、物理杀菌消毒器、空气过滤器、头罩及用于连接上述部件的多个管道，所述气体增压器通过管道依次连通物理杀菌消毒器、空气过滤器、头罩，气体由气体增压器进入，自头罩一端排出；

简易正压操作系统设计成质量小于10Kg或更为优先选择的质量小于6Kg的集成于一体的，可以与使用者一起运动的装置；

如使用者可以简单背负式的装置或者是置于一个小小的手推动的轮式车上；气体增压器的电源可以是蓄电池供应的，或者是蓄电池与较长的电源线结合一起供应的。

10.根据权利要求1所述用于阻断经飞沫传播如新冠状病毒疾病传染的装置，其特征在于：另一种头罩的结构形式是面罩，该面罩包括单向阀、面罩主体及能与使用者面部形成气密接触的弹性密封件，所述面罩主体的下部有个进出气口，后面两侧有两个直边；密封件的上部有一个曲面，以便于与使用者的额头部位形成气密接触，密封件下部有一个小曲面，以便于与使用者的下巴形成气密结构，密封件的两条边右后面，与使用者的面部形成气密结构，其左前面有一个槽，面罩主体的两直边可以直接插入密封件的槽中，面罩主体的上下两边可以直接插入密封件的槽中，所述面罩主体与密封件之间形成气密结构，单向阀置于面罩的合适位置，以达到气体导流的作用，通过改变单向阀的安装方向，该面罩可以用于上述的正压或负压操作系统中；

所述面罩主体采用具有弹性的透明材料制作，与弹性密封件相结合，在一定范围内调整形状而适用于不同使用者的面部结构，且不改变整个组装件的气密特性及与使用者面部之间的气密特性；

所述单向阀可以设置一个或多个；

密封件由不透气的海绵体或软橡胶制成；

另外整个组装件与使用者面部的气密结构允许少许气体泄漏，只要不改变面罩内的气流状态：即正压状态时气体由面罩内部流向外部，负压工作状态时气体由环境进入面罩内部。

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