[发明专利]空气净化设备

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求享有于2011年8月9日申请的、申请号为61/521,535的美国临时专利申请的优先权，该临时专利申请的内容引入至此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种便携式且可佩戴的动力空气过滤、调节及灭菌系统。

背景技术

用于呼吸防护的设备是常用的医疗应用。最常见的设备是负压呼吸器，其通常采用面罩式呼吸防护器或半面罩式呼吸防护器。在任一情况下，面罩会覆盖着鼻子和嘴巴，空气通过负压作用吸入并通过过滤器。然而，这些类型的面罩会增加呼吸道压力，这是因为使用者在使用时必须克服由所述空气过滤器带来的空气限制。为了防止未经过滤的空气进入周围的面罩，而不是通过过滤器，面罩与面部之间的紧密配合是必不可少的。但是，这些类型的面罩会干扰正常的交谈，因为它们遮盖住了鼻子和嘴巴。

电动空气净化器（PAPRs）也是经常使用的空气净化器，其使用由小型电池供电的电动机和电风扇组件以吸取空气通过过滤器，并将吸取的空气以一定的正压供应给使用者的面罩。这些单位组件可消除呼吸道压力，而且不依赖于面部与面罩之间的紧密配合程度。然而，由于这些电动空气净化器采用全部或半面罩式，仍然会覆盖住鼻子和嘴巴，它们仍然会干扰使用者正常的谈话。

上述两种类型的呼吸器存在的问题是，它们不便于携带，而且在装扮上不具有吸引力，因此，它们很少被穿在工作场所外面。例如，在现有技术中，这些设备不够便携或不能引起人们的关注，而且还不足够合适佩戴。美国专利Her-Mou（5,267,557）引入至此作为参考，其旨在提供一种鼻罩，该鼻罩具有一个过滤装置及鼻夹。该鼻罩应用于具有一个进气管、一个排气管以及由直流电机驱动的气源。美国专利Hauff（4,233,972）引入至此作为参考，其旨在提供一种电池供电的过滤器鼓风单元，其被配置为由人来支持。面罩具有一个过滤单元及鼓风单元，其可以适用于不同类型的面罩。所述鼓风单元还具有一排出空间，该排出空间用于将吹出的空气进行扩散。美国专利Pokhis（4,331,141）、Vrabel（5,009,225）、Sibley（5,848,592）及Piesinger（6,772,762）均引入至此作为参考，其旨在提供一种头和上部躯体覆盖装置，周围环境中的空气被吸入并通过一过滤器后传递给使用者。此外，该发明可选择地提供一个电动马达以推动空气进入该设备。

然而，在许多非工业的情况下，呼吸防护将大有益处。当在过敏季节，人们在室外在高污染的时期会被空气污染所烦恼，而过敏症患者将大大受益于一种花粉过滤器。航空游客将会受益于一种机舱空气臭氧杀菌过滤器，特别是在长途飞行时。医院工作人员和病人会受益于杀菌过滤器。最后，产业工人在无毒环境将会受益于一种不太突兀呼吸器，例如木工。

虽然负压呼吸器在日常的非工业环境中可以被随身佩带，但是一般很少这样做，因为它们突出，会造成呼吸道不适以及不便于参与谈话。目前的正压电动空气净化器一般体积较大、噪音大，而且通常需要配置完整的面罩。因此，很少会看到其中一个装置被佩戴至工作场所以外的地方。

总之，目前还没有合适的设备用于呼吸防护，并可以满足切实可行以及在外观上适用于工业环境之外的场所。

Figuereo等人的美国专利5,878,742引入至此作为参考，其揭示一个集气室，该集气室连同一个挡板设置于佩戴者的前额附近，该挡板将来自集气室内的空气向下分散至佩戴者的嘴巴、鼻子和脸上。然而，这种装置仍然体积较大且比较突出，不会吸引使用者在工作场所之外佩戴。

目前的便携式电动空气净化器存在的主要问题是：它们由风扇或鼓风机驱动。风扇和鼓风机只能提供非常低的静态空气压力。这就需要使用大口径软管和大表面积的空气过滤器，以便于不会过度压缩来自鼓风机的气流。典型的软管直径为安装有带子的鼓风机与面罩之间的距离，其为一英寸或更大。

当前负压呼吸器和电动空气净化器存在的另一个问题是，它们都被设计为覆盖住了鼻子和嘴巴。然而，只遮住鼻子的设计在许多无毒环境中将被更容易地接受。例如，过敏患者通过鼻子呼吸过滤后的空气时不会为偶尔通过空腔呼吸未过滤的空气而受到困扰。

另外，负压呼吸器和电动空气净化器存在的另一个问题是，它们只是被设计为用于过滤空气，但并不消毒或调节空气。

因此，本发明的目的是提供一种新型个人正压动力呼吸防护系统，对普通使用者而言在日常环境中其外观上是可接受的。