包括整体过滤元件、呼气阀和冲击器的呼吸器制造技术

一种负压呼吸器（２０’），它具有整体分布的过滤器元件（２８），并至少覆盖了佩戴者的鼻子和嘴巴。呼吸器（２０’）包括呼气阀（２２）和覆盖呼气阀（２２）的冲击器元件（５０）。呼气阀（２２）具有阀膜和孔，以及响应当佩戴者呼气时产生的高压的开口，从而使呼出的空气在面罩内部快速净化。冲击器元件（５））位于呼出气流中，从呼出气流中除去粒子和其它污染物。呼气阀和冲击器元件的Ｚ＃－［ｎ］∶Ｄ＃－［ｊ］之比小于约５。呼吸器（２０’）是有利的，因为它给佩戴者提供了舒适，通过阀（２２）快速从面罩内部抽出温暖、潮湿、高ＣＯ＃－［２］含量的空气，也保护佩戴者免于溅出液体和污染空气的伤害，同时保护其它人或物免于接触由佩戴者呼出的粒子和其它污染物。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
包括整体过滤元件、呼气阀和冲击器的呼吸器本专利技术涉及一种呼吸器，它在其面罩体中具有整体分布的过滤元件，且具有与其呼气阀结合的冲击器元件。冲击器元件使呼吸器从呼出气流中除去颗粒污染物。
技术介绍
将过滤面罩戴在人的呼吸通道上一般是为了两个普通目的：(1)防止污染物进入佩戴者的呼吸系统；以及(2)保护其他人或物，避免他们接触面罩佩戴者排出的病原体和其它污染物。在第一种情况，面罩用在空气含有对佩戴者有害的物质的环境中，例如在汽车车身车间。在第二种情况，面罩用在有高度危险的传染疾病或污染其他人或物的环境中，例如在手术室或洁净室中。被证明符合全国职业安全和保健协会(美)(通常称为NIOSH)设定的某些标准的面部面罩一般称为“呼吸器”；而设计成主要在第二种情况下用的，即保护其他人和物的面罩一般称为“面部面罩”或简称为“面罩”。外科口罩是时常不能被认为是呼吸器的面部面罩的一个很好例子。外科口罩一般是松固定的面部面罩，其设计主要是用于保护其他人免遭医生或其它医务人员排出的污染物的污染。从佩戴者的嘴部排出的物质往往是一种气溶胶，它是细的固体或液体颗粒在气体中的悬浮物。外科口罩尽管是松固定在佩戴者的面部但能除去这些颗粒。授予Mayhew的美国专利3,613,678公开了松固定外科口罩的一个例子。松固定的面罩，通常不具有清除从面罩内排出的空气的呼气阀。松固定的面罩使呼出的空气能容易地从面罩侧面逸散出去-称为“漏气”-从而使佩戴者不会感到不舒服，尤其在呼吸急促的时候。但是，由于这些面罩是宽松固定的，它们不能完全保护佩戴者免于吸入污染物或接触流体飞溅物。鉴于在医院中存在种种污染物以及体液中存在着许多病原体，松固定戴这一特征是这些外科口罩的一个显著的缺陷。有些紧配合的面罩有做成适合于过滤吸入空气的多孔面罩体。通常，这些过滤材料整体分布在面罩体中，它们是由带电熔喷法超细纤维做成的。这-->些面罩通常被称为呼吸器，并通常具有呼气阀，当佩戴者呼气时，这个阀能在内部空气压力增加的情况下打开，例如见授予Japuntich的美国专利4,827,924。具有呼气阀的呼吸器的其它例子见授予Japuntich等的美国专利5,509,436和5,325,892、授予Vicenzi的美国专利4,537,189，授予Rraun的美国专4,934,362以及授予Scholey的美国专利5,505,197。具有呼气阀的已知的紧配合的呼吸器能防止佩戴者直接吸入有害颗粒，但当面罩要保护其他人或物避免接触佩戴者排出的污染物时，它们就具有局限性。当佩戴者呼气时，呼气阀就打开而通向周围的环境空气中，这种暂时的打开提供了一从佩戴者的嘴部和鼻子到面罩外面的导管。这种暂时打开能够使佩戴者产生的气溶胶颗粒从面罩内部通到面罩外面。当佩戴者打喷嚏咳嗽、笑或说话时，一般会产生气溶胶粒子，如口水、黏液、血液和汗。尽管在环境(如手术室)中往往会避免打喷嚏和咳嗽-说话(一种必需的交流工具)对于外科医生团队的效率和正确工作是必需的。口水颗粒包含了细菌。不幸的是，由说话产生的气溶胶粒子可导致病人的感染或精密部件的污染。当口水涂覆表面分离，并响应在其后面的空气压力而起泡时，就形成了粒子，这通常发生在发“ t”音时舌头离开上颚的时候，或者在发“p”辅音时嘴唇分开的时候。粒子也可通过当打喷嚏和发这些音(如“cha”和“sss”)时在牙齿附近突然出现口水沫和一连串口水沫(string)形成。这些粒子通常在大压力下形成，并具有比人正常呼吸速度要大的弹射速度。由嘴形成的粒子具有很大的尺寸分布，最小的尺寸为平均约3-4微米直径。但是，弹射的粒子(它们离开嘴巴，到达附近的第三人上)通常更大，约15微米或更大。这些空气传播的粒子的沉降速度也会影响他们沉积在附近的第三人上，如病人。因为小于5微米的粒子的沉降速度往往会小于约0.001米/秒，它们等同于空气的漂浮物。使用了呼气阀的呼吸器日前并不推荐用在医疗领域，因为呼气阀临时提供的敞开管道被认为是危险的。参见如Guidelines for Preventing theTransmission of Mycobacterium Tuberculosis in Health Care Facilities，MORBIDITY AND MORTALITY WEEKLY REPORT.U.S.Dept.of Health&HumanServices，43卷，n.RR-13，34&98页(1994年10月28日)。手术室护士协会已介绍，面罩在保留排出的活粒子方面有95％的效率。Proposed Recommended-->Practice for OR Wearing Apparel，AORN JOURNAL，卷33，n.1，100-104，101页(1981年1月)；也可参见D.Vesley等的Clinical Implications of SurgicalMask Retention Efficiencies for Viable and Total Parcticle，INFECTIONSIN SURGERY，531-536，533页(1983年7月)。这个介绍公布在二十世纪八十年代早期，从那时起，提高了保留粒子的标准。一些生物体(如能造成肺结核的病菌)是非常毒的，所以极需要降低排出的污染物数量。现在已经生产出了呼吸器，它们能够保护佩戴者和附近的人员或者物免于污染。例如参见授予Kronzer的美国专利5307706、授予Dyrud的4807619和授予Berg的4536440。市售产品包括购自3M的1860TM和8210TM牌面罩。尽管这些呼吸器是较紧配合的，可防止气体和液体污染物从其周边进入和离开面罩内部，但是这些呼吸器通常缺少在面罩内部快速清除呼出的空气的呼气阀。因此，已知的呼吸器能从吸入和呼出气流中除去污染物，并能提供溅出液体防止措施，但是它们通常不能使佩戴者最舒服。当呼气阀置于吸呼器上来增加舒适感时，面罩有使污染物从面罩内部进入周围环境的缺陷。专利技术概述鉴于上述情况，需要一种新的呼吸器，他能(i)防止污染物从佩戴者进入周围空气；(ii)防止污染物从周围空气进入佩戴者；(iii)防止溅出液体进入面罩内部；和(iv)使温暖、潮湿、高含量CO2的空气从面罩内部快速清除。本专利技术提供了这样一种呼吸器，概括地说这种呼吸器包括：(a)限定内部气体空间和外部气体空间的面罩体，该面罩体包括整体分布的吸入过滤器层，以过滤通过面罩体的吸入空气；(b)位于面罩体上的呼气阀，该呼气阀具有阀膜和至少一个孔，构造和安排这些阀膜和孔，使呼出气流通过内部气体空间、进入外部气体空间；和(c)位于呼出气流中的呼气阀上的冲击器元件，其中呼气阀和冲击器元件使呼吸器的Zn/Dj之比小于约5。本专利技术具有一个冲击器元件，该元件可防止呼气气流中的粒子从面罩内部气体空间进入外部气体空间。冲击器元件与呼吸器结合使用，以使Zn/Dj之比小于约5。使用冲击器元件和呼气阀对于用于手术过程和洁净室的呼吸器来说是特别有益的。本专利技术的呼吸器可从呼出气流中除去至少95％，优选至少99％的悬浮颗粒。此外，通过不提供从外部气体空间至内部气体的视线，冲击器元件可防止溅出液体进入内部气体空间。也就是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种负压呼吸器，它包括：（ａ）限定内部气体空间和外部气体空间的面罩体，该面罩体包括整体分布的吸入过滤层，以过滤通过面罩体的吸入空气；（ｂ）置于所述面罩体上的呼气阀，该呼气阀具有阀膜和至少一个孔，构造和安排所述阀膜和孔，使呼出气流经过内部气体空间进入外部气体空间；和（ｃ）位于呼气阀上呼出气流通路中的冲击器元件；所述呼气阀和冲击器元件使呼吸器的Ｚ↓［ｎ］／Ｄ↓［ｊ］比小于约５。

【技术特征摘要】
US 2000-9-21 09/667,4061.一种负压呼吸器，它包括：(a)限定内部气体空间和外部气体空间的面罩体，该面罩体包括整体分布的吸入过滤层，以过滤通过面罩体的吸入空气；(b)置于所述面罩体上的呼气阀，该呼气阀具有阀膜和至少一个孔，构造和安排所述阀膜和孔，使呼出气流经过内部气体空间进入外部气体空间；和(c)位于呼气阀上呼出气流通路中的冲击器元件；所述呼气阀和冲击器元件使呼吸器的Zn/Dj比小于约5。2.如权利要求1所述的负压呼吸器，其特征在于所述冲击器元件构造和安排成阻碍观察阀膜。3.如权利要求1所述的负压呼吸器，其特征在于所述呼吸器还包括用于将呼吸器佩戴在佩戴者头部上的装置和使面罩体适合在佩戴者鼻子上的舒适鼻夹。4.如权利要求3所述的负压呼吸器，其特征在于面罩体的所述过滤层包括一层带电荷的、熔喷法超细纤维。5.如权利要求4所述的负压呼吸器，其特征在于所述面罩体还包括内覆盖织物和外覆盖织物，所述内和外覆盖织物位于吸气过滤层的相反表面上。6.如权利要求1所述的负压呼吸器，其特征在于所述整体分布的吸入过滤层包括一层缠结的、带电荷的熔喷法超细纤维，所述面罩体还包括使面罩体具有结构整体性的成形层。7.如权利要求1所述的负压呼吸器，其特征在于所述呼气阀包括阀座和以悬臂形式安装在阀座上的单一软阀瓣，所述软阀瓣具有在佩带面罩时位于远离阀瓣固定端和在固定端之下的自由端，当在呼气过程中达到有效压力，所述自由端可从阀座上自由举起。8.如权利要求1所述的负压呼吸器，其特征在于所述呼气阀包括具有阀口的阀盖，所述冲击器元件覆盖了大部分阀盖和阀口。9.如权利要求1所述的负压呼吸器，其特征在于当按照细菌过滤效率试验法进行测试时，在呼出气流中，至少99％的粒子被阻止经由内部气体空间进入外部气体空间。10.如权利要求1所述的负压呼吸器，其特征在于当按照细菌过滤效率试验法进行测试时，在呼出气流中，至少99.9％的粒子被阻止经由内部气体空间进入外部气体空间。11.如权利要求1所述的负压呼吸器，其特征在于当按照细菌过滤效率试验法进行测试时，在呼出气流中，至少99.99％的粒子被阻止经由内部气体空间进入外部气体空间。12.如权利要求1所述的负压呼吸器，其特征在于所述冲击器元件位于呼出气流通路中，并通过对通过阀孔之后的气流进行快速重新定向来从中除去粒子。13.如权利要求12所述的负压呼吸器，其特征在于所述冲击器元件基本上使呼出气流中的所有空气至少偏转90°。14.如权利要求12所述的负压呼吸器，其特征在于所述冲击器元件使呼出气流从其初始通路转向100°或更大。15.如权利要求12所述的负压呼吸器，其特征在于所述冲击器元件使呼出气流从其初始通路转向135°或更大。16.如权利要求12所述的负压呼吸器，其特征在于所述冲击器元件使呼出气流从其初始通路转向16...

【专利技术属性】
技术研发人员：DA杰蓬蒂奇，NV麦卡洛，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]