[发明专利]呼吸空气过滤装置

说明书

技术领域

本发明涉及吸入空气时用来过滤环境空气的装置和系统，具体来说，涉及使用插入鼻腔内的过滤介质和过滤部件的过滤装置和系统。

背景技术

为了减少吸入诸如灰尘和花粉之类的颗粒和污染物量，人们日益需要能有效地过滤呼吸的空气。在城市和其它人口密集地区，人们越来越需要过滤工业和车辆排放产生的污染物。某些特殊的环境在环境空气中带有较大的污染风险，例如，有颗粒物质的建筑工地和矿山，以及有病毒和细菌媒介物的医院。

这些问题引发出研制各种面罩，通常设计为罩住使用者的鼻子和嘴。由于面罩和脸之间有沿周界的泄漏，这些面罩通常效率低下。因佩带不舒服或面罩外观又不令人满意，所以，那些希望通过戴面罩获益的个人往往会拒绝佩带面罩。此外，尤其是当面罩包括细目(微孔)过滤器并形成与脸紧密密封时，面罩趋于贮留呼出的二氧化碳。面罩戴的时间越长，集结二氧化碳的倾向就越大。使用者由于吸入的二氧化碳量不断增加会感到头疼、昏昏沉沉和恶心，这种情况拖长会导致更严重的结果。

为了解决这些问题，人们已经提出各种插入鼻腔内的过滤装置。例如，美国专利No.216,694(Chen)显示了一种过滤器，其带有一对用带子部分连接的插头单元，每个插头单元接纳一过滤器。类似地，美国专利No.2,433,565(Korman)描述了一种过滤器，其中，鼻孔插入件用一桥架构件连接。每个插入件包含过滤器和多孔的锥形体，该锥形体可用来提供药物。在这些装置中，圆柱形或圆锥形支承结构包围过滤介质，并压配抵靠鼻孔壁和中隔内表面，摩擦地保持住过滤器。该支承件可补充以粘结剂。在任一情况下，不渗透气流的支撑结构压靠在鼻孔壁上并趋于与鼻甲骨和鼻毛匹配，由此，减小鼻孔捕获颗粒的能力，并暖和和湿润吸入的空气。过滤装置可满意地执行颗粒捕获功能，但不能很好地适于暖和和湿润吸入的空气。

在另一替代的方法中，美国专利No.5,392,773(Bertrand)揭示了一种安装在鼻腔外面的过滤器，其用粘结剂固定在鼻壁上。该过滤器的外貌，以及需要使用粘结剂对于该方法来说是缺点。

此外，不管上述的鼻过滤器安装在鼻子外面还是插入鼻腔内，它们通常都不方便使用、佩带也不舒服，且不能提供与鼻或脸组织可靠的密封配合以确保进入的空气能通过过滤介质。最后，鼻过滤器不能提供防止故意或不留心通过嘴吸入的保护。

因此，本发明的目的是提供带有过滤介质的呼吸空气过滤装置，其支承结构可插入到鼻腔内，并适于形成抵靠周围鼻组织的有效密封并可靠地保持住过滤介质防止不留心地移去，而不会不合适地降低使用者的舒适度。

本发明的另一目的是提供一种过滤装置，其适于将过滤介质和其支承结构保持在鼻腔内，并与鼻壁保持间隔开的关系，以提供有效的过滤同时减小颗粒贮留的干扰，提供鼻内壁的空气暖和和空气湿润的功能。

本发明的还有另一目的是提供一种过滤系统，其有效地过滤进入鼻子和嘴的空气，同时，与盖住鼻子和嘴的面罩相比，大大地减少了贮留呼出的二氧化碳量。

本发明的还有另一目的是提供鼻过滤器和呼吸空气的过滤系统，其方便于使用，还提供更好地抵靠鼻和脸组织的密封以达到更有效的过滤。

发明内容

为了实现上述和其它的目的，现提供一种呼吸空气过滤装置。该装置包括凹陷-凸出的第一过滤介质，其在敞开的近端处具有第一边缘，近端形成由第一边缘包围的第一开口。凹陷-凸出的第二过滤介质在敞开的近端处具有第二边缘，近端形成由第二边缘包围的第二开口。该过滤装置具有支承结构，支承结构包括第一底部构件和第二底部构件，第一底部构件与第一边缘一体地连接以支承第一过滤介质，而第二底部构件与第二边缘一体地连接以支承第二过滤介质。连接构件一体地连接到第一底部构件和第二底部构件，并延伸在两个底部构件之间。支承结构的底部构件定位在鼻腔的入口处，使连接构件跨接中隔。这使每个第一和第二过滤介质置于工作位置中，其中，过滤介质远端突出到其中相关的一个鼻腔内。因此，进入每个鼻腔的空气通过第一和第二开口中的相关的一个开口，并进一步通过第一和第二过滤介质中的相关的一个介质。

较佳地，每个处于其工作位置的过滤介质与中隔间隔开，并与形成相关鼻腔的鼻壁间隔开。使用基本上自支承的过滤介质，或将敞开的框架布置在更加柔韧的过滤介质和鼻壁之间，就可达到上述结果。在任一情形中，该种结构提供提高的舒适度，并便于进入的空气沿鼻壁内表面流动，以在过滤装置就位时，有效地暖和和湿润空气。