CN213192201U - 一种微生物阻拦装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微生物阻拦装置。该装置主要由多通道多功能面罩、储气囊、负压源、微生物拦阻消杀装置构成。其原理是利用负压源产生的负压将患者呼出的废气抽出，通过拦阻消杀装置行无害化处理后，再排出到大气中。本实用新型能明显降低患者居住环境里的有害微生物载荷，从而降低在此环境内工作的有关人员感染风险。

Description

一种微生物阻拦装置

技术领域

本实用新型涉及医疗器械，具体是一种微生物阻拦装置。

背景技术

呼吸系统传染性疾病困扰人类几千年，不论在国内还是国外，都没有比口罩更理想的微生物排出阻拦装置，之所以还在使用口罩拦截病毒的排出，实在是没有办法的办法。本发明是在病人不感到明显难受的前提下，将病人呼出的废气抽出，通过消杀装置无害化处理后，再排出到大气中，通过此种技术处理后的病房空气，有害微生物载荷将大幅度减少，在此环境内工作的医务人员的感染风险也随之明显降低。

因病毒体积比细菌小很多，拦截的难度也要大很多，也就是说，对病毒有效的拦截技术，通常都对细菌有效。反之，则不一定行。所以，发明人设计的阻拦装置所针对的对象以病毒为主。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是针对上述缺陷提供一种微生物阻拦装置。

本实用新型的技术方案是：一种微生物阻拦装置，其特征是：主要由下述部分组成：多通道多功能面罩、多功能面罩附件、抽气单向直通、储气囊、负压源和负压气流量调节装置、交流电转直流电模块，微生物拦截组件，控制电路板；

所述多通道多功能面罩的外观与麻醉面罩相似，由面罩盖和软边构成，面罩盖上预制有5个孔道：位于面罩盖上部两侧的两个进气孔，所述进气孔向外延伸成进气阀座，用于安装进气单向阀；位于面罩盖下部两侧的两个备用出气孔，向外延伸成备用出气阀座，用于安装备用出气单向阀；位于面罩盖正下方的出气孔1个，向外延伸成出气管座和带螺纹的出气管，用于与抽气单向直通连接；

所述多功能面罩附件有：进气单向阀、备用出气单向阀、出气过滤片；所述进气单向阀和备用出气单向阀的结构相同，开启压力不同，后者大于前者；分别安装在进气阀座和备用出气阀座上；所述备用出气单向阀的外侧预制有过滤片座，用于安装出气过滤片，二者合称出气过滤单向阀；

所述抽气单向直通主体呈圆管形，管腔内上部预置有出气单向阀，所述备用出气单向阀的开启压力大于抽气单向直通内的出气单向阀的开启压力；

所述储气囊进气口内径与抽气单向直通下端相同；使用时储气囊进气口套在抽气单向直通下端，储存使用者呼出的废气；

所述负压源使用微型气泵或微型涡轮风机，其进气端通过软管与抽气单向直通的抽气管连接，将储气囊内的气体抽走；

所述负压气流量调节装置采用电路型调节装置或者气路型调节装置的一种或者联合使用；

所述微生物拦截组件由下述部件构成：紫外线消杀部件、微生物过滤套、化学消杀过滤层、消杀器壳。

所述紫外线消杀部件由下述三部分组成：小型自镇流紫外线灯、螺旋形气流管、灯座板；

所述灯座板由塑料制成，呈圆盘形状，分上下两面，上面的中间部分呈圆形凸起，称为灯头座，其内腔呈盲管状，顶端有两个电源线孔，用于安装上述自镇流紫外线灯的灯头，灯座板周边有数个灯座板固定孔，用于与消杀器壳和微生物过滤套连接固定，靠近中央凸起处，有一个进气短管孔，螺旋形气流管进气短管从下面穿过所述进气短管孔，灯座板下面在进气短管孔的外周有一短管状圆环，为螺旋形气流管固定圈，所述螺旋形气流管固定圈的内径与螺旋形气流管的外径相同，能紧密束缚螺旋形气流管，螺旋形气流管按上述方法安装后，将不能移动；

所述螺旋形气流管由对紫外线高度透过的透明材料制成，呈螺旋形，整个螺旋管的中央呈空心状，其空间稍大于自镇流紫外线灯体积，自镇流紫外线灯能安装在此空间内；螺旋形气流管的进气端预制成竖直的短管状，螺旋形气流管的出气端也预制成竖直短管状，出气端短管的开口朝上，正对上述中央空间，由出气端短管输出的气流向上流动，冲击紫外线灯顶部后，向四周发散；

所述小型自镇流紫外线灯呈短圆柱形，其体积稍小于上述螺旋形气流管中央的空间；

所述微生物过滤套外形呈圆柱形且底面有向外延伸的边缘，在该延伸的边缘有与上述灯座板小孔的位置和数量相同的微生物过滤套固定孔数个，用于与灯座板贴合固定；使用时，所述微生物过滤套向上套住螺旋形气流管和其中央的自镇流紫外线灯；

所述化学消杀过滤层由多层具有过滤作用的材质构成；

所述消杀器壳由塑料制成，呈圆筒状，顶部为带竖边圆盘，有与灯座板固定孔相匹配的小孔数个，用于与灯座板相连；中间部分的管内壁有数条与圆筒长轴同向的消杀器壳筋条，所述消杀器壳筋条间的凹陷为导气槽，从微生物过滤套出来的气体主要在导气槽中流向下方；中间部分的空间用于安置所述微生物过滤套及其内的部件；下部向外周膨大，所述复合消杀过滤层安装在消杀器壳底部内腔中；

所述交流电转直流电模块预制在控制电路板上；所述负压源机器、控制电路板安装在机箱中。

进一步的，所述微生物阻拦装置的组件还包括：正压源和正压气流量调节装置、泄压阀、压力传感器套件、负离子发生器模块、药味器、电池；

在面罩盖的中央部分，预制有纵向排列的新空气输入孔和上氧孔，所述多功能面罩附件也匹配有新空气输入短管、氧气输入短管；

所述正压源使用微型气泵或微型涡轮风机，其出气端通过软管与面罩盖上的新空气输入短管连接；

所述正压气流量调节装置依据调节方式和原理的不同分为两种：电路型调节装置和气路型调节装置；

所述负离子发生器模块是微型、低功耗的，其产生负离子的电极安装在所述正压源排气管远端气路里，气路密闭，正压源机器输出的空气与所述电极产生的负离子混合，形成混合空气，通过与面罩盖上的新空气输入短管连接的软管输送到面罩内；

所述正压管路源自正压源机器的出气端，按功能、气流量大小、管路内阻不同分为两支：主流管路和支流管路。

正压源气流输出端接气排的主流端，所述气排有三路支流，所述气排的另一个主流端接分流阀后，再接一个三通管，三通管的一端直接连接机箱表面的出气管，另一端与药味器的出气端连接；气排的支流管路一接一个泄压阀，当正压管路内压力达到预设值时，泄压阀开启，保护正压源机器；支流管路二接压力传感器的测量端；支流管路三接一个微型球阀，微型球阀的气流输出端接药味器输入端，药味器输出端通过软管与连接在主流管路上的三通管连接，支流气体再回到主流管路，上述微型球阀通过调节阀芯通道面积，从而调节通过支流气路的气体量；

所述压力传感器套件包括压力传感器、微型喇叭、机箱表面的警示灯；压力传感器测量端安装在上述正压气路中，信号输出端通过控制电路板与微型喇叭连接，当正压气路内压升高时，将触发传感器信号输出端电压同步变化，达到微型喇叭的工作电压时，喇叭发声报警，警示灯点亮；

所述药味器是预置在所述支流管路上的气味发散装置，外形为圆柱形或长方形，两端有气流输入短管和气流输出短管，分别与支流管路的相应部分连接，药味器主体是两个套合成一体的管状结构，分别称为药味器外壳及药味器芯，两管之间中空，两者靠卡扣或螺纹连接，软性材质密封圈密封；所述药味器芯也是重叠套合的两个管状结构，两管之间中空，两端共壁封闭，两层管状结构壁上均预制有多个长条形透气槽；药味器芯两个管状结构之间的空间里预置有由吸水性强的透气材质制成的药芯，用于吸附具有药性或药味的液体；气流输入短管预制在药味器外壳顶端的中央，气流输出短管预制在药味器芯顶端的中央，与药味器芯内部管状结构的内腔等径相通；来自气流输入短管的气体不能直达气流输出短管，必须经过药味器芯的透气槽和药芯，才能到达气流输出短管；

所述机箱表面分三个区域：管路区、显示区、开关旋钮区；管路区预制有进气短管、出气短管；旋钮区预装有正压源启动及功率调节旋钮、负压源启动及功能调节旋钮、正压源分流阀调节旋钮、负压源分流阀调节旋钮、药味器气流量调节旋钮、负离子发生器电源开关、机内电源-电池供电转换开关；显示区预装有交流电源指示灯、正压源工作指示灯、负压源工作指示灯、紫外线灯工作指示灯、负离子发生器工作指示灯、正压气路高压报警灯；机箱底部也分三个区域：散热区预置有散热孔数个；药味器凹槽，用于安装药味器，药味器两端的进出气短管能快速与此凹槽内的快装接头对接；其余区域为过滤器区，用于安装供正压源使用的过滤器；机箱的左侧预制有微生物拦截组件安装座，所述安装座与消杀器壳适形并能固定消杀器壳；在安装座的上方预制有气流接口和电源接口，气流接口在机箱内与负压源的出气端连接，在机箱外与螺旋形气流管的进气短管连接；在消杀器壳的四周，安装有与机箱主体适形、与机箱主体材质相同、能快速取下来的罩子，目的是使整机看起来美观协调；机箱右侧安装有能快速拆装的电池；机箱顶部预制有手柄。

优选的，在面罩盖的中央部分，还预制有实验测量孔并匹配有实验测量短管，用于测量面罩内的压力或面罩内空气组份。

优选的，所述氧气输入短管和新空气输入短管的一端预制有缓冲导流器，所述缓冲导流器用于缓冲输入面罩内的流量较大的氧气和清新空气，避免这两种气体直接冲击使用者的面部皮肤，造成不适；所述缓冲导流器的材质与所述两种短管相同，所述缓冲导流器由导流板和支撑筋构成，导流板表面稍凹，与面罩盖内表面适形，支撑筋用于连接导流板与氧气输入短管、新空气输入短管的内口，导流板上预制有许多被称为气孔的小孔，输入的气体撞击到导流板时，一部分气流从气孔内出来，另一部分气流从支撑筋之间穿过，沿面罩盖内侧四散开来，从而缓冲气流的压力。

优选的，所述进气单向阀和备用出气单向阀均采用金瓜式单向阀；

所述金瓜式单向阀外观呈扁圆形，由膜片盒、单向阀膜片、膜片滑块、中轴、弹性复位器构成；所述单向阀膜片的中央有孔，用于与膜片滑块嵌入式连接；膜片滑块由硬塑料制成，截面呈倒置的T字形，下部呈很薄的圆片状，称为膜片滑块托，用于承托单向阀膜片，膜片滑块中央呈短管状，所述膜片滑块外径稍大于单向阀膜片中央的小孔，单向阀膜片中央小孔套入所述膜片滑块后不会滑脱，所述膜片滑块中央短管的内径稍大于中轴外径，膜片滑块能沿中轴顺畅滑动；弹性复位器与单向阀膜片的材质相同，其外形类似金瓜，弹性复位器的顶部是一块小圆片，弹性复位器的顶部小圆片中央有小孔，其直径稍小于中轴，弹性复位器底部预制成一个小圆环，顶部与底部之间，是数根线条状弹性体，弹性复位器的顶部小圆片与弹性复位器底部小圆环受外界压力互相靠近时，所述弹性体向外凸出，形成类似金瓜样外形；所述膜片盒由硬质塑料制成，用于容纳嵌合连接完备的单向阀膜片-膜片滑块和弹性复位器，呈中空的扁圆形，由顶部和底部两部分构成，膜片盒底部有与单向阀膜片适形的浅凹槽，称为单向阀膜片座，底部的中央区中心设有一个小的浅凹槽，两凹槽之间由筋条连接，中央凹槽与膜片滑块底部适形，中心有小孔，直径稍小于中轴，膜片盒顶部呈圆片状，顶部与底部之间由较宽的筋条连接，顶部中央也有一直径小于中轴的小孔；所述中轴是一根等径中空金属管，外径稍小于膜片滑块短管内径，稍大于膜片盒两端中央的小孔。

所述弹性体的底部结构有三种形式：弹性复位器底部小圆环与单向阀膜片预制成一体；弹性复位器底部小圆环与单向阀膜片只互相接触，不成一体；不使用弹性复位器底部小圆环，将弹性体下端与单向阀膜片预制成一体。

所述弹性复位器也可以用压簧代替，以宝塔形压簧为佳。

所述抽气单向直通主体呈圆管形，管腔内上部预置有出气单向阀；所述出气单向阀采用反鸭嘴单向阀，所述反鸭嘴单向阀安装在抽气单向直通的圆管腔中央或者某一侧，出气单向阀顶端成漏斗状向四周延伸成薄板，与抽气单向直通内腔成一体，称为封闭体，封闭体封闭除单向阀进口以外的圆管腔，迫使来自出气管的气体只能通过出气单向阀向下流动，不能逆流；在圆管腔靠上的位置预制一横行短管，称为抽气管，其内径与负压源的进气管相同或稍大；如单向阀布置在圆管的中央，抽气管的预制位置没有要求，如果单向阀布置在圆管的一侧，抽气管须预制在其对向位置；所述抽气单向直通的圆管上端面向周围延伸呈平台状，平台直径与面罩盖上的出气管外径相同，在此平台与抽气管之间，预制有活接，用于将抽气单向直通与面罩盖上的出气管连接，连接面有软性胶圈起密封作用。

所述储气囊外形可以是立体形状，类似医用麻醉气囊，也可以是扁平形状，类似急救用的简易呼吸器储气囊；所述微生物过滤套由具有高效过滤作用的滤材制成，滤材可选用制造N95口罩或N99口罩的熔喷布，或者选用制造HEPA的滤材，在滤材的内表面覆盖一层与N95口罩内层同样材质的疏水层，在外表面覆盖一层N95口罩外层材质的保护层；所述化学消杀过滤层由多层具有过滤作用的材质构成，可选用的材质包含高效过滤棉、中效过滤棉、熔喷布、复层棉纱布、海绵、活性炭；其中，部分材质需浸渍有消毒液。

优选的，所述面罩盖上的进气孔、备用出气孔孔径均在10mm以上，所述备用出气孔和进气孔的外形和直径相同，可以互换位置，所述出气孔与出气管的内径相同，均须大于等于16mm。

本实用新型的原理：

（1）本实用新型的负压源气流量调节装置依据调节方式和原理的不同分为两种：电路型调节装置和气路型调节装置。电路型调节装置是通过调节供给微型气源的电压或变频来控制机器的工作状况，从而调节负压源吸入的气体量，这种调节方式在水族箱的供氧装置上普遍使用；气路型调节装置是通过调节预置在吸入气路上的分流阀，从而调节负压源吸入的气体量，这种气流调节方法被广泛应用在医用吸引器上。这两种气流调节方式可以单独使用，也可以联合使用。

本实用新型正压源使用微型气泵或微型涡轮风机。所述正压气流量调节装置依据调节方式和原理的不同分为两种：电路型调节装置和气路型调节装置，其原理和组件与上述负压源的气流量调节装置相同。

（2）本实用新型的金瓜式单向阀的组装：将中轴顺序穿过膜片盒底部中央区凹槽中心的小孔、膜片滑块短管-弹性复位器底部小圆环、顶部小圆片中心小孔、膜片盒顶部中央小孔。组装完成后的弹性复位器顶部小圆片与膜片盒顶部互相接触，移动受限；中轴被膜片盒顶、底部的小孔固定住，不能移动。组装好的单向阀的弹性体呈金瓜样向外凸出，膜片滑块可沿中轴顺畅移动，从而带动单向阀膜片移动，单向阀也就随之开启和关闭。

本实用新型的金瓜式单向阀的工作原理：气流从膜片盒底部压迫单向阀膜片时，单向阀开启，膜片依据受压的情况，其开启形式有三种——膜片边缘掀起、膜片整体沿中轴上移，或者两种形式都有。

（3）本实用新型的正压源气流输出端接一个气排的主流端，此气排有三路支流，气排的另一个主流端接分流阀后，再接一个三通管，三通管的一端直接连接机箱表面的出气管，另一端与药味器的出气端连接。

气排的支流管路一接一个泄压阀，当正压管路内压力达到预设值时，泄压阀开启，保护正压源机器；支流管路二接压力传感器的测量端；支流管路三接一个微型球阀，微型球阀的气流输出端接药味器输入端，药味器输出端通过软管与连接在主流管路上的三通管连接，支流气体再回到主流管路，上述微型球阀用于调节通过支流气路的气体量。

（4）本实用新型的药味器是预置在上述支流管路上的气味发散装置，两端有气流输入短管和气流输出短管，分别与支流管路的相应部分连接，药味器主体分为药味器外壳及药味器芯，药味器芯两个管状结构之间的空间里预置有由吸水性强的透气材质（例如海绵）制成的药芯，来自气流输入短管的气体经过药味器芯的透气槽和药芯，到达气流输出短管，将药芯上的药液以极细微粒的方式，送达病人的呼吸道，获得治疗效果，使用者只要按需给药芯添加药液或更换整个药味器芯，即能维持持续性吸入治疗。

（5）本实用新型的螺旋形气流管由对紫外线高度透过的透明材料制成，首选石英玻璃，次选专用亚克力，外形如名称所示，呈螺旋形，螺距很小，上下管几乎紧靠着，整个螺旋管的中央空间稍大于自镇流紫外线灯体积。螺旋形气流管的进、出气端均预制成竖直的短管状，短管外壁可以预制有螺纹，也可以是光滑的。出气端短管的开口朝上，正对上述中央空间，由此短管输出的气流向上冲击紫外线灯顶部后，向四周发散。螺旋形气流管的作用是延长来自负压源的气流被紫外线灯照射的时间，气体在此处的管内和管外都被照射，病毒接受照射的时间长于其被紫外线触杀的时间。

上述小型自镇流紫外线灯呈短圆柱形，用直流电供电。其体积稍小于上述螺旋形气流管中央的空间。所产生的紫外线以短波紫外线为主，用于杀灭病原微生物。

上述微生物过滤套由具高效过滤作用的滤材制成，依据需要过滤的病原微生物大小的不同，选择的滤材种类和数量也不同。使用时，此过滤套向上套住螺旋形气流管和其中央的自镇流紫外线灯。

上述化学消杀过滤层由多层具有过滤作用的材质构成，常用的过滤性材料有高效过滤棉、中效过滤棉、熔喷布、复层棉纱布、海绵、活性炭。其中，部分材质需浸渍有消毒液（例如复层棉纱布或海绵）。依据将要应对的病原微生物的不同，选择上述一种或多种滤材，以及具有针对性消杀作用的消毒液，共同叠合制成复合消杀过滤层。制作完成的消杀过滤层，安装在下述的消杀器壳底部内腔中。

上述消杀器壳中间部分的管内壁有数条与圆筒长轴同向的筋条，筋条间的凹陷为导气槽，从微生物过滤套出来的气体主要在此槽中流向下方；此部分的空间用于安置上述微生物过滤套及其内的部件；下部向外周膨大，上述复合消杀过滤层将安装在此处内腔。

本实用新型的有益效果：（1）本实用新型的面罩盖上的进气孔和备用出气孔可以互换位置，实验测量孔、新空气输入孔、上氧孔孔径相同，在功能上不需要严格区分。本实用新型设有备用出气单向阀，在使用者一次或几次呼出气量过大，气囊无法容纳多余的气体时，使用者的呼出气可以通过备用出气单向阀排出，使用者不会感到出气困难。

（2）当前市场上防护面罩内的单向阀膜片中央有孔或固定柱，用于将膜片固定在阀座上，工作时膜片的中央部分不动。膜片的周边部分受气流顶压而掀起——开启。这种单向阀的开启压力和通气面积取决于膜片的材质、厚度、直径，开启压多数由厚度决定，要想开启压低，膜片就要做得很薄，很薄的膜片使用一段时间后易变形，难以密合复位。本实用新型所设计的金瓜式单向阀的封闭体也是膜片，但在开启压力控制参数调节、膜片密合性保持方面，远比当前的膜片单向阀灵活多样。

（3）本实用新型的在氧气输入短管、新空气输入短管的一端预制有缓冲导流器，缓冲导流器用于缓冲输入面罩内的流量较大的氧气和清新空气，避免这气体直接冲击使用者的面部皮肤，造成不适。

（4）本实用新型使用的电源有两种：交流电（市电）和电池。本实用新型采用的负压源机器、正压源机器、压差传感器套件、以及紫外线灯都需直流电提供动力，由于本实用新型的主要使用者是呼吸系统疾病患者，绝大多数使用环境是医院病房内的病床上，使用者的活动范围很小，因此，接入交流电（市电）是最经济的，发明人配置一个交流转直流的转换模块。另外，考虑到使用方便，还配置有一块电池，用于使用者短时间离开病床时，本实用新型能够继续运行。

（5）本实用新型的负压源设有负压源气流量调节装置，可以精确的调节负压源吸入的气体量。

（6）本实用新型设有负离子发生器模块，可以为患者提供饱含负离子的空气，能明显改善病患吸入的空气质量，促进其身心健康。同时，本实用新型还设有药味器，可以将药芯上的药液以极细微粒的方式，送达病人的呼吸道，获得治疗效果，使用者只要按需给药芯添加药液或更换整个药味器芯，即能维持持续性吸入治疗。

（7）本实用新型的正压源设有分流阀，能调节整个正压管路内的气流压力及流量。

（8）本实用新型的螺旋形气流管的设置和气流离开此管后的流动速度突然减慢，使病人呼出气体内的病毒接受照射的时间长于其被紫外线触杀的时间。

（9）本实用新型还设有微生物过滤套和化学消杀过滤层，最大限度确保微生物被阻拦和消灭。

综上，本实用新型利用负压源产生的负压将患者呼出的废气抽出，通过拦阻消杀装置行无害化处理后，再排出到大气中，明显降低了患者居住环境里的有害微生物载荷，从而降低在此环境内工作的有关人员感染风险。同时，本实用新型还可以给病患提供新空气以及带有药性的空气，为患者提供良好的治疗条件。

发明者指出：本实用新型所述负压源和正压源使用的微型气泵或微型涡轮风机、小型自镇流紫外线灯、负离子发生器模块、交流电转直流电模块、压差传感器套件、泄压阀、储气囊、电路型气流量调节装置、气路型气流量调节装置、电池均是成熟的技术，均能在市场上买到，也可以按生产者的要求定制。

附图说明

图1 为本实用新型的多通道多功能面罩正面示意图；

图2为本实用新型的多通道多功能面罩反面示意图；

图3为本实用新型的缓冲导流器-氧气输入短管示意图一；

图4为本实用新型的缓冲导流器-氧气输入短管示意图二；

图5为本实用新型的金瓜式单向阀膜片盒底部示意图；

图6为本实用新型的金瓜式单向阀的膜片与弹性体预制成一体示意图；

图7为本实用新型的金瓜式单向阀的弹性体底部有小圆环示意图；

图8为本实用新型的抽气单向直通上视示意图一；

图9为本实用新型的抽气单向直通上视示意图二；

图10为本实用新型的抽气单向直通下视示意图；

图11为本实用新型的药味器纵剖面示意图；

图12为本实用新型的药味器芯示意图；

图13为本实用新型的药味器横斜剖面示意图；

图14为本实用新型的灯座板上面示意图；

图15为本实用新型的灯座板下面示意图；

图16为本实用新型的螺旋形气流管示意图；

图17为本实用新型的微生物过滤套示意图；

图18为本实用新型的消杀器壳上视示意图；

图19为本实用新型的消杀器壳下视示意图；

图 20为本实用新型的机箱示意图。

图中：a01-面罩盖；a02-进气孔；a03-进气阀座；a04-备用出气孔；a05-备用出气阀座；a06-实验测量短管；a07-氧气输入短管；a08-缓冲导流器；a09-新空气输入孔；a10-新空气输入短管；a11-出气管座；a12-出气管；a13-实验测量孔；a14- 出气孔；a15-导流板；a16-气孔；a17-支撑筋；a18-膜片盒底部；a19-单向阀膜片座；a20-膜片滑块；a21-中轴；a22-单向阀膜片；a23-膜片滑块托；a24-弹性体；a25-弹性复位器顶部小圆片；a26-弹性复位器底部小圆环；a27-抽气单向直通；a28-活接；a29-封闭体；a30-抽气管；a31-反鸭嘴单向阀；a31-1-反鸭嘴单向阀上半部分；a32-反鸭嘴单向阀座；a33-药味器外壳；a34-气流输入短管；a35-药味器芯外管；a36-药味器芯；a37-药味器外壳与药味器芯空间；a38-药味器芯内管；a39-气流输出短管；b01-灯座板；b02-灯头座；b03-电源线孔；b04-进气短管孔；b05-灯座板固定孔；b06-螺旋形气流管固定圈；b07-螺旋形气流管进气短管；b08-微生物过滤套固定孔；b09-消杀器壳筋条；b10-导气槽；b11-底部内腔；c01-机箱进气短管；c02-机箱出气短管；c03-显示区；c04-开关旋钮区；c05-罩子；c06-电池；c07-手柄。

具体实施方式

下面参照附图对本实用新型作进一步说明：

本实用新型由下述部分组成：多通道多功能面罩、多功能面罩附件、抽气单向直通、储气囊、负压源和负压气流量调节装置、正压源和正压气流量调节装置、泄压阀、压力传感器套件、负离子发生器模块、药味器、电池、交流电转直流电模块，微生物拦截组件，控制电路板、机箱。

上述多通道多功能面罩的外观与麻醉面罩相似，由面罩盖和软边构成，软边由对皮肤刺激性很小的软性材料（如食品级软硅胶）制成，面罩盖由很薄的透明亚克力材料制成，盖上预制有大小不同的四组共8个孔道：位于面罩盖上部两侧的2个进气孔a02，此进气孔向外延伸成进气阀座a03，用于安装进气单向阀。位于面罩盖下部两侧的2个备用出气孔a04，向外延伸成备用出气阀座a05，用于安装备用出气单向阀。位于面罩盖正下方的1个出气孔a14，向外延伸成出气管座a11和带螺纹的出气管a12，用于与下述的抽气单向直通a27连接。上述2个进气孔a02和2个备用出气孔a04的孔径较大，均在10mm或以上，上述4个单向阀座的外形和直径相同，可以互换位置，也就是说，进气孔可以在面罩盖的上半部分，也可以在下半部分，依据使用者的喜好自由设置，反之，备用出气孔也然，通常面罩盖上方的两个孔用于进气。在面罩盖的中央部分，也就是上述4个进气孔和备用出气孔之间，纵向排列预制有直径较小的3个圆孔，分别命名为实验测量孔a13、新空气输入孔a09、上氧孔。因为此3孔的距离很近，孔径相同，在功能上不需要严格区分。

上述出气孔与出气管的内径相同，均须大于等于16mm，使用者才能顺畅呼气（普通人气管的正常直径约20mm）。

上述的多功能面罩附件有：进气单向阀、备用出气单向阀、出气过滤片、氧气输入短管a07、新空气输入短管a10、实验测量短管a06、缓冲导流器a08。

上述进气单向阀和备用出气单向阀的结构相同，开启压力不同，后者大于前者。分别安装在进气阀座a03和备用出气阀座a05上。备用出气单向阀的外侧预制有过滤片座，用于安装出气过滤片，二者合称出气过滤单向阀。

上述过滤片座和过滤片有多种类型，相互匹配。本实施例的过滤片外形为圆形，片内滤材可以是单一种类，也可以是几种材料叠加重合而成的复合滤材，本实施例的滤材为制作N95口罩的滤材（熔喷布）。

备用出气单向阀的开启压力还须大于下述抽气单向直通内的出气单向阀的开启压力。

上述备用出气单向阀一般不起作用，仅在使用者一次或几次呼出气量过大，气囊无法容纳多余的气体时，使用者的呼出气可以通过备用出气单向阀排出。使用者不会感到出气困难。

上述进气单向阀和备用出气单向阀均采用本实用新型独有的金瓜式单向阀。

上述金瓜式单向阀外观呈扁圆形，与当前市场里常见的圆形膜片式单向阀的最大区别是膜片的外形和运动方式。当前市场上防护面罩内的单向阀膜片中央有孔或固定柱，用于将膜片固定在阀座上，工作时膜片的中央部分不动。膜片的周边部分受气流顶压而掀起——开启。这种单向阀的开启压力和通气面积取决于膜片的材质、厚度、直径，开启压多数由厚度决定，要想开启压低，膜片就要做得很薄，很薄的膜片使用一段时间后易变形，难以密合复位。金瓜式单向阀的封闭体也是膜片，但在开启压力控制参数调节、膜片密合性保持方面，远比当前的膜片单向阀灵活多样。

上述金瓜式单向阀由膜片盒、单向阀膜片a22、膜片滑块a20、中轴a21、弹性复位器构成。上述单向阀膜片的材质和外形与前述市售现成膜片相似，中央也有孔，但这个孔不是用来固定膜片的，而是用于与膜片滑块a20嵌入式连接；膜片滑块由硬塑料制成，截面呈倒置的T字形，下部呈很薄的圆片状，称为膜片滑块托a23，用于承托单向阀膜片a22，膜片滑块a20中央呈短管状，此短管外径稍大于单向阀膜片a22中央的小孔，单向阀膜片a22中央小孔套入上述短管后不会滑脱，短管内径稍大于上述的中轴a21外径，膜片滑块a20能沿中轴a21顺畅滑动；弹性复位器与单向阀膜片a22的材质相同，其外形类似金瓜，故以金瓜命名，弹性复位器的顶部是一块弹性复位器顶部小圆片a25，中央有小孔，其直径稍小于中轴a21，底部通常预制成一个弹性复位器底部小圆环a26，顶部a25与底部a26之间，是数根线条状弹性体a24，弹性复位器顶部小圆片a25与弹性复位器底部小圆环a26受外界压力互相靠近时，此弹性体a24向外凸出，形成类似金瓜样外形，弹性体a24的底部结构有三种形式：弹性复位器底部小圆环a26与单向阀膜片a22预制成一体；也可以两者分离，只互相接触，不成一体；还可以不使用弹性复位器底部小圆环a26，将弹性体a24下端与单向阀膜片a22预制呈一体，这三种结构在成本、性能、灵活性上，各有优缺点；上述膜片盒由硬质塑料制成，用于容纳嵌合连接完备的单向阀膜片-膜片滑块和弹性复位器，呈中空的扁圆形，由顶部和底部a18两部分构成，底部a18有与单向阀膜片a22适形的浅凹槽，底部a18的中央区再有一个小的浅凹槽，两凹槽之间由筋条连接，中央凹槽与膜片滑块a20底部适形，中心有小孔，直径稍小于中轴a21，膜片盒顶部呈圆片状，顶部与底部a18之间由较宽的筋条连接，顶部中央也有一直径小于中轴a21的小孔；中轴a21是一根细小的等径中空金属管，类似去掉接头的注射针针身，外径稍小于膜片滑块a20短管内径，稍大于膜片盒两端中央的小孔。

上述金瓜式单向阀的组装：将中轴a21顺序穿过膜片盒底部a18中央区凹槽中心的小孔、膜片滑块a20短管-弹性复位器底部小圆环a26、弹性复位器顶部小圆片a25中心小孔、膜片盒顶部中央小孔，膜片滑块托a23从底面紧贴单向阀膜片a22，单向阀膜片a22整体安置在单向阀膜片座a19的凹槽中。组装完成后的弹性复位器顶部小圆片a25与膜片盒顶部互相接触，移动受限；中轴a21被膜片盒顶、底部的小孔固定住，不能移动。组装好的单向阀的弹性体a24呈金瓜样向外凸出，膜片滑块a20可沿中轴a21顺畅移动，从而带动单向阀膜片a22移动，单向阀也就随之开启和关闭。

上述单向阀的工作原理：气流从膜片盒底部压迫单向阀膜片a22时，单向阀开启，膜片依据受压的情况，其开启形式有三种——膜片边缘掀起、膜片整体沿中轴上移，或者两种形式都有。

上述金瓜式单向阀的特点：开启压力能高精度预设及长时间使用的可靠性。金瓜式单向阀的开启压力预设参数除了与现有的膜片式单向阀相同以外，还有另外几种可调节预设参数：弹性体a24的数量、直径、材质、向外凸出度、弹性复位器底部小圆环a26的直径，每种参数的改变，都可以改变单向阀的开启压力。现有的单向阀在大流量气体通过时，弹性膜片会通过大幅度变形来增大气流通过空间，长此以往，单向阀的密合性能将会降低。金瓜式单向阀在大流量气体通过时，除了一定程度的膜片弹性变形以外，主要是靠膜片的整体抬升移位来扩大气流通过空间，膜片变形幅度很小，加上弹性复位器对膜片的施压面积较大，不易出现膜片变形。因此，金瓜式单向阀的特点是低开启压、高流通性、高可靠性。

上述弹性复位器也可以用极细的压簧代替，以宝塔形压簧为佳。

上述氧气输入短管a07、新空气输入短管a10、实验测量短管a06的外管壁预制有螺纹，从面罩盖内侧分别插入上氧孔、新空气输入孔a09、实验测量孔a13。因为此3孔的距离很近，孔径相同，在功能上不需要严格区分。插入后，在面罩盖外面用螺母固定。氧气输入短管a07和新空气输入短管a10分别连接输入与名称相对应气体的软管，即可执行相应的功能。实验测量短管a06用于测量上述面罩内的压力或面罩内空气组份，对普通使用者而言，实验测量短管a06没有用处，可以封闭。

上述氧气输入短管a07、新空气输入短管a10的一端预制有缓冲导流器a08，缓冲导流器a08用于缓冲输入面罩内的流量较大的氧气和清新空气，避免这两种气体直接冲击使用者的面部皮肤，造成不适。缓冲导流器a08的材质与上述两种短管相同，由导流板a15和支撑筋a17构成，导流板a15表面稍凹，与上述面罩盖内表面适形，支撑筋a17用于连接导流板a15和上述短管内口，导流板a15上预制有许多被称为气孔a16的小孔，输入的气体撞击到导流板a15时，一部分会被破碎成小股从气孔a16内出来，另一部分气流从支撑筋a17之间穿过，沿面罩盖内侧四散开来，气流的压力也就被缓冲了。

上述氧气输入短管a07、新空气输入短管a10、实验测量短管a06也可以分别与上氧孔、新空气输入孔a09、实验测量孔a13预制成一体，这种制作方式的成本降低，但对气流配置的灵活性也降低。

上述抽气单向直通a27主体通常呈圆管形，管腔内上部预置有出气单向阀，本实施例选择使用本发明人另一个专利201510120553.5所记载的反鸭嘴单向阀a31，此单向阀安装在反鸭嘴单向阀座a32上，可快速更换。反鸭嘴单向阀座a32位于上述圆管的中央，也可以安装在圆管的某一侧，单向阀顶端成漏斗状向四周延伸成薄板，与上述圆管内腔成一体，称为封闭体a29，此薄板封闭除单向阀进口以外的圆管腔，迫使来自出气管a12的气体只能通过单向阀向下流动，不能逆流。在圆管靠上的位置预制一横行短管，称为抽气管a30，其内径与负压源的进气管相同或稍大。如单向阀布置在圆管的中央，抽气管a30的预制位置没有要求，如果单向阀布置在圆管的一侧，抽气管a30须预制在其对向位置。上述圆管的上端面向周围延伸呈平台状，平台直径与前述面罩盖上的出气管a12外径相同，在此平台与抽气管a30之间，预制有活接a28，用于将抽气单向直通a27与面罩盖上的出气管a12连接，连接面有软性胶圈起密封作用。

上述储气囊是囊壁很薄的塑料、乳胶或硅胶制品，外形可以是立体形状，类似医用麻醉气囊，也可以是扁平形状，类似急救用的简易呼吸器储气囊。储气囊进气口内径与上述抽气单向直通a27下端相同。使用时储气囊进气口套在抽气单向直通a27下端，储存使用者呼出的废气。

上述负压源使用微型气泵或微型涡轮风机，其进气端在机箱内与机箱表面的机箱进气短管c01连接，机箱进气短管c01通过软管与抽气单向直通a27的抽气管a30连接，将储气囊内的气体抽走。

上述负压源气流量调节装置依据调节方式和原理的不同分为两种：电路型调节装置和气路型调节装置。电路型调节装置是通过调节供给微型气源的电压或变频来控制机器的工作状况，从而调节负压源吸入的气体量，这种调节方式在水族箱的供氧装置上普遍使用；气路型调节装置是通过调节预置在吸入气路上的分流阀，改变气路内的负压值，从而调节负压源吸入的气体量，这种气流调节方法被广泛应用在医用吸引器上。这两种气流调节方式各有优缺点，可以单独使用，也可以联合使用，以便更精确的调节负压源吸入的气体量。

上述正压源使用微型气泵或微型涡轮风机，功率比前述负压源使用的同名机器小。其出气端通过软管与面罩盖上的新空气输入短管a10连接，用于给使用者提供新空气，此新空气是相对于使用者自己吸入的空气而言，经过过滤处理，含有大量负离子。

上述正压气流量调节装置依据调节方式和原理的不同分为两种：电路型调节装置和气路型调节装置，其原理和组件与上述负压源的气流量调节装置相同。

上述负离子发生器模块是微型、低功耗的，其产生负离子的电极安装在上述正压源排气管远端气路里，气路密闭，正压源机器输出的空气与上述电极产生的负离子混合，形成混合空气，通过与面罩盖上的新空气输入短管a10连接的软管输送到面罩内。

上述正压管路源自正压源机器的出气端，按功能、气流量大小、管路内阻不同分为两支：主流管路和支流管路。

上述正压源气流输出端接一个气排的主流端，此气排有三路支流，气排的另一个主流端接分流阀后，再接一个三通管，三通管的一端直接连接机箱表面的机箱出气短管c02，另一端与药味器的气流输出短管a39连接。上述分流阀虽然安装在主流管路上，却能调节整个正压管路内的气流压力及流量。当泄压分流功能关闭时，正压源机器输出的气体全部被送给病人使用，泄压分流功能开启时，正压源机器输出的部分气体会被排出到机箱里，供给病人的气体量减少。通常情况下，分流阀的泄压功能是关闭的，病人能获得正压源输出的全部气体。

气排的支流管路一接一个泄压阀，当正压管路内压力达到预设值时，泄压阀开启，保护正压源机器；支流管路二接压力传感器的测量端；支流管路三接一个微型球阀，微型球阀的气流输出端接药味器气流输入短管a34，药味器气流输出短管a39通过软管与连接在主流管路上的三通管连接，支流气体再回到主流管路，上述微型球阀通过调节阀芯通道面积，从而调节通过支流气路的气体量。

上述压差传感器套件包括压差传感器、微型喇叭、机箱表面的警示灯，也是本发明的安全保护措施之一。传感器测量端安装在上述正压气路中，信号输出端通过控制电路板与微型喇叭连接，当正压气路内压升高时，将触发传感器信号输出端电压同步变化，达到微型喇叭的工作电压时，喇叭发声报警，警示灯点亮，提醒使用者。为降低产品成本，也可用压差开关代替压差传感器。

上述药味器是预置在上述支流管路上的气味发散装置，由塑料、亚克力或玻璃制成。外形为圆柱形或长方形，两端有气流输入短管a34和气流输出短管a39，分别与支流管路的相应部分连接，药味器主体是两个套合成一体的管状结构，分别称为药味器外壳a33及药味器芯a36，两管之间中空，称为药味器外壳与药味器芯空间a37，两者靠卡扣或螺纹连接，软性材质密封圈密封。药味器芯a36也是重叠套合的两个管状结构，分别称为药味器芯外管a35和药味器芯内管a38，两管之间中空，两端共壁封闭，两层管状结构壁上均预制有多个长条形透气槽。药味器芯两个管状结构之间的空间里预置有由吸水性强的透气材质（例如海绵）制成的药芯，用于吸附具有药性或药味的液体。气流输入短管a34预制在药味器外壳a33顶端的中央，气流输出短管a39预制在药味器芯a36顶端的中央，与药味器芯a36内部管状结构的内腔a38等径相通。来自气流输入短管a34的气体不能直达气流输出短管a39，必须经过药味器芯a36的透气槽和药芯，才能到达气流输出短管a39，气体如此流动，将把药芯上的药液以极细微粒的方式，送达病人的呼吸道，获得治疗效果，使用者只要按需给药芯添加药液或更换整个药味器芯a36，即能维持持续性吸入治疗。

本实用新型使用的电源有两种：交流电（市电）和电池。

上述负压源机器、正压源机器、压差传感器套件、以及下述的紫外线灯都需直流电提供动力，由于本发明的主要使用者是呼吸系统疾病患者，绝大多数使用环境是医院病房内的病床上，使用者的活动范围很小，因此，接入交流电（市电）是最经济的，需配置一个交流转直流的转换模块。还需配置一块电池，用于使用者短时间离开病床时，本发明能够继续运行。例如，使用者上厕所时。

上述微生物拦截组件由下述部件构成：紫外线消杀部件、微生物过滤套、化学消杀过滤层、消杀器壳，前两种组件安装在后者中。

上述紫外线消杀部件由下述三部分组成：小型自镇流紫外线灯、螺旋形气流管、灯座板b01。

上述灯座板b01由塑料制成，分上下两面，上面的中间部分呈圆形凸起，称为灯头座b02，其内腔呈盲管状，用于安装上述自镇流紫外线灯的灯头，顶端有两个小孔，称为电源线孔b03。灯座板周边有数个小孔，称为灯座板固定孔b05，用于与上述的消杀器壳和微生物过滤套连接固定，靠近中央凸起处，有一圆孔，称为进气短管孔b04，上述螺旋形气流管的进气短管b07从下面穿过进气短管孔b04，灯座板b01下面在进气短管孔b04的外周有一短管状圆环，称为螺旋形气流管固定圈b06，其内径与螺旋形气流管的外径相同，能紧密束缚螺旋形气流管，螺旋形气流管按上述方法安装后，将不能移动。

上述螺旋形气流管由对紫外线高度透过的透明材料制成，首选石英玻璃，对紫外线的透过率90%以上，次选专用亚克力，对紫外线的透过率73%以上，外形如名称所示，呈螺旋形，螺距很小，上下管几乎紧靠着，整个螺旋管的中央呈空心状，其空间稍大于自镇流紫外线灯体积，紫外线灯能安装在此空间内。螺旋形气流管的进气端预制成竖直的短管状，称为螺旋形气流管进气短管b07，短管外壁可以预制有螺纹，也可以是光滑的。螺旋形气流管的出气端也预制成竖直短管状，短管的开口朝上，正对上述中央空间，由此短管输出的气流向上流动，冲击紫外线灯顶部后，向四周发散。螺旋形气流管的作用是延长来自负压源的气流被紫外线灯照射的时间，气体在此处的管内和管外都被照射，病毒接受照射的时间长于其被紫外线触杀的时间。

上述小型自镇流紫外线灯呈短圆柱形，用直流电供电。其体积稍小于上述螺旋形气流管中央的空间。所产生的紫外线以短波紫外线为主，用于杀灭病原微生物。

上述微生物过滤套外形呈圆柱形且底面有向外延伸的边缘，在该延伸的边缘有与上述灯座板小孔的位置和数量相同的小孔数个，称为微生物过滤套固定孔b08，用于与灯座板b01贴合固定。此过滤套由具高效过滤作用的滤材制成，依据需要过滤的病原微生物大小的不同，选择的滤材种类和数量也不同，常用的滤材是制造N95口罩或N99口罩的熔喷布，也可以选用制造HEPA的滤材，在滤材的内表面覆盖一层与N95口罩内层同样材质的疏水层，在外表面覆盖一层与N95口罩外层同样材质的保护层。使用时，此过滤套向上套住螺旋形气流管和其中央的自镇流紫外线灯。

上述化学消杀过滤层是本发明的微生物拦截组件的最后一道防线，由多层具有过滤作用的材质构成，常用的过滤性材料有高效过滤棉、中效过滤棉、熔喷布、复层棉纱布、海绵、活性炭。其中，部分材质需浸渍有消毒液（例如复层棉纱布或海绵）。依据将要应对的病原微生物的不同，选择上述一种或多种滤材，以及具有针对性消杀作用的消毒液，共同叠合制成复合消杀过滤层。制作完成的消杀过滤层，安装在下述的消杀器壳底部内腔b11中。

上述消杀器壳由塑料制成，呈圆筒状，顶部为带竖边圆盘，有与灯座板固定孔b05相匹配的小孔数个，用于与灯座板相连；中间部分的管内壁有数条与圆筒长轴同向的消杀器壳筋条b09，筋条间的凹陷为导气槽b10，从微生物过滤套出来的气体主要在此槽中流向下方；中间部分的空间用于安置上述微生物过滤套及其内的部件；下部向外周膨大，上述复合消杀过滤层将安装在此处内腔b11中。

上述交流电转直流电模块、电路型气流量调节装置、压差传感器套件、负离子发生器模块均整合预制在一块控制电路板上。

上述负压源机器、正压源机器、控制电路板、正压气路分流阀、负压气流分流阀都安装在一个密闭的箱子里，此箱子被称为机箱。机箱表面分三个区域：管路区、显示区c03、开关旋钮区c04。管路区预制有机箱进气短管c01、机箱出气短管c02；开关旋钮区c04预装有正压源启动及功率调节旋钮、负压源启动及功能调节旋钮、正压源分流阀调节旋钮、负压源分流阀调节旋钮、药味器气流量调节旋钮、负离子发生器电源开关、机内电源-电池供电转换开关；显示区c03预装有交流电源指示灯、正压源工作指示灯、负压源工作指示灯、紫外线灯工作指示灯、负离子发生器工作指示灯、正压气路高压报警灯；机箱底部也分三个区域：散热区预置有散热孔数个；药味器凹槽，用于安装药味器，药味器两端的进出气短管能快速与此凹槽内的快装接头对接；其余区域为过滤器区，用于安装供正压源使用的过滤器。如本发明用于病毒类感染患者，此处的过滤器滤材需用能过滤病毒的材料，例如制造N95口罩的滤材。机箱的左侧预制有微生物拦截组件安装座，用于安装微生物拦截组件，因为所有的拦截部件都是安装在消杀器壳内，所以这个安装座与消杀器壳适形并能固定消杀器壳。在这个安装座的上方预制有气流接口和电源接口，气流接口在机箱内与负压源的出气端连接，在机箱外与螺旋形气流管进气短管b07连接。在消杀器壳的四周，安装有与机箱主体适形、与机箱主体材质相同、能快速取下来的罩子c05，目的是使整机看起来美观协调；机箱右侧安装有能快速拆装的电池c06。机箱顶部预制有手柄c07，方便本发明随使用者移动。

上述负压源和正压源使用的微型气泵或微型涡轮风机、小型自镇流紫外线灯、负离子发生器模块、交流电转直流电模块、压差传感器套件、泄压阀、储气囊、电路型气流量调节装置、气路型气流量调节装置、电池均是成熟的技术，均能在市场上买到，也可以按生产者的要求定制。

【本实用新型微生物阻拦装置使用方法】

多通道多功能面罩上部预设为进气孔a02及进气阀座a03，安装进气单向阀；下部预设为备用出气孔a04及备用出气阀座a05，安装出气过滤单向阀；氧气输入短管a07、新空气输入短管a10、实验测量短管a06分别与面罩盖预制成一体，缓冲导流器a08也分别在面罩内与氧气输入短管a07和新空气输入短管a10预制成一体。用活接a28与面罩盖下部的出气管a12连接，储气囊进气口套接在抽气单向直通a27下部。

将交流电转直流电模块、电路型气流量调节装置、压差传感器套件、负离子发生器模块均整合预制在一块控制电路板上。

将负压源机器、正压源机器、控制电路板、正压气路分流阀、负压气流分流阀安装在机箱内。负压源机器的进气端通过分流阀与机箱表面的机箱进气短管c01连接，出气端与机箱左侧的出气管连接，此出气管在机箱外与螺旋形气流管进气短管b07通过软管连接，自镇流紫外线灯的供电线在此面与机箱内控制电路板连接；正压源机器的进气端与机箱底部过滤器的短管连接，出气端与气排的主流端连接，气排的另一个主流端接分流阀后，再接一个三通管，三通管的一端直接连接机箱表面的机箱出气短管c02，另一端与药味器的气流输出短管a39连接，气排支流连接如前述。

机箱表面显示区c03内各种显示灯通过导线与控制电路板上的相应功能端子连接。

机箱表面旋钮区c04内各种旋钮通过导线或软管与控制电路板、分流阀连接。

将电池c06安装在机箱左侧，其机箱上的电池接口通过导线与控制电路板连接。

在机箱底部安装好药味器和过滤器。

最后，将机箱表面的机箱进气短管c01通过软管与抽气管a30连接，将机箱表面的机箱出气短管c02通过软管与面罩盖上的新空气输入短管a10 连接，将氧气管与面罩盖上的氧气输入短管a07连接，至此，本实用新型的所有部件安装准备完毕。

将面罩戴在病人面部，用头带固定（未图示），将交流电接入机箱表面的插座。启动负压源机器、正压源机器、负离子发生器。病人呼出的废气通过抽气单向直通a27进入储气囊，然后被抽走，通过微生物拦截组件无害化处理后，排入环境空气中；另一方面，病人吸入的空气来源有三处：面罩盖上部的进气孔a02、氧气输入短管a07、新空气输入短管a10，旋转各种气流的调节旋钮，供给病人呼吸所需的各种气流量，以保证病人获得舒适的呼吸体验。

上述实施例仅为本实用新型的部分实施例，并不对本实用新型构成任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种微生物阻拦装置，其特征是：主要由下述部分组成：多通道多功能面罩、多功能面罩附件、抽气单向直通、储气囊、负压源和负压气流量调节装置、交流电转直流电模块，微生物拦截组件，控制电路板；

所述多通道多功能面罩由面罩盖（a01）和软边构成，面罩盖（a01）上预制有5个孔道：位于面罩盖（a01）上部两侧的两个进气孔（a02），所述进气孔（a02）向外延伸成进气阀座（a03），用于安装进气单向阀；位于面罩盖（a01）下部两侧的两个备用出气孔（a04），向外延伸成备用出气阀座（a05），用于安装备用出气单向阀；位于面罩盖（a01）正下方的出气孔（a14）1个，向外延伸成出气管座（a11）和带螺纹的出气管（a12），用于与抽气单向直通（a27）连接；

所述多功能面罩附件有：进气单向阀、备用出气单向阀、出气过滤片；所述进气单向阀和备用出气单向阀的结构相同，开启压力不同，后者大于前者；分别安装在进气阀座（a03）和备用出气阀座（a05）上；所述备用出气单向阀的外侧预制有过滤片座，用于安装出气过滤片，二者合称出气过滤单向阀；

所述抽气单向直通（a27）主体呈圆管形，管腔内上部预置有出气单向阀，所述备用出气单向阀的开启压力大于抽气单向直通内的出气单向阀的开启压力；

所述储气囊进气口内径与抽气单向直通（a27）下端相同；使用时储气囊进气口套在抽气单向直通下端，储存使用者呼出的废气；

所述负压源使用微型气泵或微型涡轮风机，其进气端通过软管与抽气单向直通的抽气管连接，将储气囊内的气体抽走；

所述负压气流量调节装置采用电路型调节装置或者气路型调节装置的一种或者联合使用；

所述微生物拦截组件由下述部件构成：紫外线消杀部件、微生物过滤套、化学消杀过滤层、消杀器壳；

所述紫外线消杀部件由下述三部分组成：小型自镇流紫外线灯、螺旋形气流管、灯座板；

所述灯座板（b01）呈圆盘形状，分上下两面，上面的中间部分呈圆形凸起，称为灯头座（b02），其内腔呈盲管状，顶端有两个电源线孔（b03），用于安装上述自镇流紫外线灯的灯头，灯座板周边有数个灯座板固定孔（b05），用于与消杀器壳和微生物过滤套连接固定，靠近中央凸起处，有一个进气短管孔（b04），螺旋形气流管进气短管（b07）从下面穿过所述进气短管孔（b04），灯座板（b01）下面在进气短管孔（b04）的外周有一短管状圆环，为螺旋形气流管固定圈（b06），所述螺旋形气流管固定圈（b06）的内径与螺旋形气流管的外径相同，能紧密束缚螺旋形气流管，螺旋形气流管安装后，将不能移动；

所述螺旋形气流管呈螺旋形，整个螺旋管的中央呈空心状，其空间稍大于自镇流紫外线灯体积，自镇流紫外线灯能安装在此空间内；螺旋形气流管的进气端预制成竖直的短管状，螺旋形气流管的出气端也预制成竖直短管状，出气端短管的开口朝上，正对上述螺旋管的中央，由出气端短管输出的气流向上流动，冲击紫外线灯顶部后，向四周发散；

所述小型自镇流紫外线灯呈短圆柱形，其体积稍小于上述螺旋形气流管中央的空间；

所述微生物过滤套外形呈圆柱形且底面有向外延伸的边缘，在该延伸的边缘有与上述灯座板小孔的位置和数量相同的微生物过滤套固定孔（b08）数个，用于与灯座板（b01）贴合固定；使用时，所述微生物过滤套向上套住螺旋形气流管和其中央的自镇流紫外线灯；

所述化学消杀过滤层由多层具有过滤作用的材质构成；

所述消杀器壳呈圆筒状，顶部为带竖边圆盘，有与灯座板固定孔（b05）相匹配的小孔数个，用于与灯座板（b01）相连；中间部分的管内壁有数条与圆筒长轴同向的消杀器壳筋条（b09），所述消杀器壳筋条（b09）间的凹陷为导气槽（b10），从微生物过滤套出来的气体主要在导气槽（b10）中流向下方；中间部分的空间用于安置所述微生物过滤套及其内的部件；下部向外周膨大，所述化学消杀过滤层安装在消杀器壳底部内腔（b11）中；

所述交流电转直流电模块预制在控制电路板上；所述负压源、控制电路板安装在机箱中。

2.如权利要求1所述的微生物阻拦装置，其特征是：所述微生物阻拦装置的组件还包括：正压源和正压气流量调节装置、泄压阀、压力传感器套件、负离子发生器模块、药味器、电池；

在面罩盖（a01）的中央部分，预制有纵向排列的新空气输入孔（a09）和上氧孔，所述多功能面罩附件也匹配有新空气输入短管（a10）、氧气输入短管（a07）；

所述正压源使用微型气泵或微型涡轮风机，其出气端通过软管与面罩盖（a01）上的新空气输入短管（a10）连接；

所述正压气流量调节装置依据调节方式和原理的不同分为两种：电路型调节装置和气路型调节装置；

所述负离子发生器模块是微型、低功耗的，其产生负离子的电极安装在所述正压源排气管远端气路里，气路密闭，正压源机器输出的空气与所述电极产生的负离子混合，形成混合空气，通过与面罩盖上的新空气输入短管（a10）连接的软管输送到面罩内；

所述正压源的管路自正压源机器的出气端，按功能、气流量大小、管路内阻不同分为两支：主流管路和支流管路；

正压源气流输出端接气排的主流端，所述气排有三路支流，所述气排的另一个主流端接分流阀后，再接一个三通管，三通管的一端直接连接机箱表面的出气管，另一端与药味器的出气端连接；气排的支流管路一接一个泄压阀，当正压管路内压力达到预设值时，泄压阀开启，保护正压源机器；支流管路二接压力传感器的测量端；支流管路三接一个微型球阀，微型球阀的气流输出端接药味器输入端，药味器输出端通过软管与连接在主流管路上的三通管连接，支流气体再回到主流管路，上述微型球阀通过调节阀芯通道面积，从而调节通过支流气路的气体量；

所述压力传感器套件包括压力传感器、微型喇叭、机箱表面的警示灯；压力传感器测量端安装在上述支流管路二中，信号输出端通过控制电路板与微型喇叭连接，当支流管路二内压升高时，将触发传感器信号输出端电压同步变化，达到微型喇叭的工作电压时，喇叭发声报警，警示灯点亮；

所述药味器是预置在所述支流管路上的气味发散装置，外形为圆柱形或长方形，两端有气流输入短管（a34）和气流输出短管（a39），分别与支流管路的相应部分连接，药味器主体是两个套合成一体的管状结构，分别称为药味器外壳（a33）及药味器芯（a36），两管之间中空，两者靠卡扣或螺纹连接，软性材质密封圈密封；所述药味器芯（a36）也是重叠套合的两个管状结构，两管之间中空，两端共壁封闭，两层管状结构壁上均预制有多个长条形透气槽；药味器芯两个管状结构之间的空间里预置有药芯；气流输入短管（a34）预制在药味器外壳（a33）顶端的中央，气流输出短管（a39）预制在药味器芯（a36）顶端的中央，与药味器芯内部管状结构的内腔等径相通；来自气流输入短管（a34）的气体不能直达气流输出短管（a39），必须经过药味器芯（a36）的透气槽和药芯，才能到达气流输出短管（a39）；

所述机箱表面分三个区域：管路区、显示区（c03）、开关旋钮区（c04）；管路区预制有机箱进气短管（c01）、机箱出气短管（c02）；旋钮区预装有正压源启动及功率调节旋钮、负压源启动及功能调节旋钮、正压源分流阀调节旋钮、负压源分流阀调节旋钮、药味器气流量调节旋钮、负离子发生器电源开关、机内电源-电池供电转换开关；显示区预装有交流电源指示灯、正压源工作指示灯、负压源工作指示灯、紫外线灯工作指示灯、负离子发生器工作指示灯、正压气路高压报警灯；机箱底部也分三个区域：散热区预置有散热孔数个；药味器凹槽，用于安装药味器，药味器两端的进出气短管能快速与此凹槽内的快装接头对接；其余区域为过滤器区，用于安装供正压源使用的过滤器；机箱的左侧预制有微生物拦截组件安装座，所述安装座与消杀器壳适形并能固定消杀器壳；在安装座的上方预制有气流接口和电源接口，气流接口在机箱内与负压源的出气端连接，在机箱外与螺旋形气流管的进气短管（b07）连接；在消杀器壳的四周，安装有与机箱主体适形的罩子；机箱右侧安装有电池（c06）；机箱顶部预制有手柄（c07）。

3.如权利要求2所述的微生物阻拦装置，其特征是：在面罩盖（a01）的中央部分，还预制有实验测量孔（a13）并匹配有实验测量短管（a06），用于测量面罩内的压力或面罩内空气组份。

4.如权利要求2所述的微生物阻拦装置，其特征是：所述氧气输入短管（a07）和新空气输入短管（a10）的一端预制有缓冲导流器（a08），所述缓冲导流器（a08）用于缓冲输入面罩内的流量较大的氧气和清新空气，避免这两种气体直接冲击使用者的面部皮肤，造成不适；所述缓冲导流器（a08）由导流板（a15）和支撑筋（a17）构成，导流板（a15）表面稍凹，与面罩盖（a01）内表面适形，支撑筋（a17）用于连接导流板（a15）与氧气输入短管（a07）、新空气输入短管（a10）的内口，导流板（a15）上预制有许多被称为气孔（a16）的小孔，输入的气体撞击到导流板（a15）时，一部分气流从气孔（a16）内出来，另一部分气流从支撑筋（a17）之间穿过，沿面罩盖（a01）内侧四散开来，从而缓冲气流的压力。

5.如权利要求1所述的微生物阻拦装置，其特征是：所述进气单向阀和备用出气单向阀均采用金瓜式单向阀；

所述金瓜式单向阀外观呈扁圆形，由膜片盒、单向阀膜片（a22）、膜片滑块（a20）、中轴（a21）、弹性复位器构成；所述单向阀膜片（a22）的中央有孔，用于与膜片滑块（a20）嵌入式连接；膜片滑块（a20）由硬塑料制成，截面呈倒置的T字形，下部呈圆片状，称为膜片滑块托（a23），用于承托单向阀膜片（a22），膜片滑块（a20）中央呈短管状，所述膜片滑块（a20）外径稍大于单向阀膜片（a22）中央的小孔，单向阀膜片（a22）中央小孔套入所述膜片滑块（a20）后不会滑脱，所述膜片滑块（a20）中央短管内径稍大于中轴（a21）外径，膜片滑块（a20）能沿中轴（a21）顺畅滑动；弹性复位器与单向阀膜片的材质相同，弹性复位器的顶部是一块小圆片，弹性复位器的顶部小圆片（a25）中央有小孔，其直径稍小于中轴，弹性复位器底部预制成一个小圆环，顶部与底部之间，是数根线条状弹性体（a24），弹性复位器的顶部小圆片（a25）与弹性复位器底部小圆环（a26）受外界压力互相靠近时，所述弹性体（a24）向外凸出；所述膜片盒由硬质塑料制成，用于容纳嵌合连接完备的单向阀膜片-膜片滑块和弹性复位器，呈中空的扁圆形，由顶部和底部两部分构成，膜片盒底部（a18）有与单向阀膜片适形的浅凹槽，称为单向阀膜片座（a19），底部的中央区中心设有一个小的浅凹槽，两凹槽之间由筋条连接，中央凹槽与膜片滑块（a20）底部适形，中心有小孔，直径稍小于中轴，膜片盒顶部呈圆片状，顶部与底部之间由较宽的筋条连接，顶部中央也有一直径小于中轴的小孔；所述中轴是一根等径中空金属管，外径稍小于膜片滑块短管内径，稍大于膜片盒两端中央的小孔。

6.如权利要求5所述的微生物阻拦装置，其特征是：所述弹性体（a24）的底部结构有三种形式：弹性复位器底部小圆环（a26）与单向阀膜片（a22）预制成一体；弹性复位器底部小圆环（a26）与单向阀膜片（a22）只互相接触，不成一体；不使用弹性复位器底部小圆环（a26），将弹性体下端与单向阀膜片预制成一体。

7.如权利要求5所述的微生物阻拦装置，其特征是：所述弹性复位器用压簧代替。

8.如权利要求1所述的微生物阻拦装置，其特征是：所述抽气单向直通（a27）主体呈圆管形，管腔内上部预置有出气单向阀；所述出气单向阀采用反鸭嘴单向阀（a31），所述反鸭嘴单向阀（a31）安装在抽气单向直通（a27）的圆管腔中央或者某一侧，出气单向阀顶端成漏斗状向四周延伸成薄板，与抽气单向直通（a27）内腔成一体，称为封闭体（a29），封闭体（a29）封闭除单向阀进口以外的圆管腔，迫使来自出气管（a12）的气体只能通过出气单向阀向下流动，不能逆流；在圆管腔靠上的位置预制一横行短管，称为抽气管（a30），其内径与负压源的进气管相同或稍大；如单向阀布置在圆管的中央，抽气管（a30）的预制位置没有要求，如果单向阀布置在圆管的一侧，抽气管（a30）须预制在其对向位置；所述抽气单向直通（a27）的圆管上端面向周围延伸呈平台状，平台直径与面罩盖（a01）上的出气管（a12）外径相同，在此平台与抽气管之间，预制有活接（a28），用于将抽气单向直通（a27）与面罩盖（a01）上的出气管（a12）连接，连接面有软性胶圈起密封作用。

9.如权利要求1所述的微生物阻拦装置，其特征是：所述储气囊外形是立体形状，或者是扁平形状；所述微生物过滤套的滤材内表面覆盖一层疏水层，在外表面覆盖一层保护层；所述化学消杀过滤层由多层过滤层。

10.如权利要求1所述的微生物阻拦装置，其特征是：所述面罩盖（a01）上的进气孔（a02）、备用出气孔（a04）孔径均在10mm以上，所述备用出气孔和进气孔的外形和直径相同，可以互换位置，所述出气孔（a14）与出气管（a12）的内径相同，均须大于等于16mm。

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